压缩列表的构成

压缩列表是 Redis 为了节约内存而开发的, 由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型(sequential)数据结构。

一个压缩列表可以包含任意多个节点(entry), 每个节点可以保存一个字节数组或者一个整数值。

图 7-1 展示了压缩列表的各个组成部分, 表 7-1 则记录了各个组成部分的类型、长度、以及用途。

digraph {

    label = "\n 图 7-1    压缩列表的各个组成部分";

    node [shape = record];

    ziplist [label = " zlbytes | zltail | zllen | entry1 | entry2 | ... | entryN | zlend "];

}

表 7-1 压缩列表各个组成部分的详细说明

属性

类型

长度

用途

zlbytes

uint32_t

4 字节

记录整个压缩列表占用的内存字节数:在对压缩列表进行内存重分配, 或者计算 zlend 的位置时使用。

zltail

uint32_t

4 字节

记录压缩列表表尾节点距离压缩列表的起始地址有多少字节: 通过这个偏移量,程序无须遍历整个压缩列表就可以确定表尾节点的地址。

zllen

uint16_t

2 字节

记录了压缩列表包含的节点数量: 当这个属性的值小于 UINT16_MAX65535)时, 这个属性的值就是压缩列表包含节点的数量; 当这个值等于 UINT16_MAX 时, 节点的真实数量需要遍历整个压缩列表才能计算得出。

entryX

列表节点

不定

压缩列表包含的各个节点,节点的长度由节点保存的内容决定。

zlend

uint8_t

1 字节

特殊值 0xFF (十进制 255 ),用于标记压缩列表的末端。


图 7-2 展示了一个压缩列表示例:

  • 列表 zlbytes 属性的值为 0x50 (十进制 80), 表示压缩列表的总长为 80 字节。

  • 列表 zltail 属性的值为 0x3c (十进制 60), 这表示如果我们有一个指向压缩列表起始地址的指针 p , 那么只要用指针 p 加上偏移量 60 , 就可以计算出表尾节点 entry3 的地址。

  • 列表 zllen 属性的值为 0x3 (十进制 3), 表示压缩列表包含三个节点。

digraph {

    rankdir = BT;

    label = "\n 图 7-2    包含三个节点的压缩列表";

    node [shape = record];

    ziplist [label = " <zlbytes> zlbytes \n 0x50 | zltail \n 0x3c | zllen \n 0x3 | entry1 | entry2 | <entry3> entry3 | zlend \n 0xFF "];

    node [shape = plaintext];

    p [label = "p"];

    p -> ziplist:zlbytes;

    tail [label = "p + 60"];

    tail -> ziplist:entry3;

}

图 7-3 展示了另一个压缩列表示例:

  • 列表 zlbytes 属性的值为 0xd2 (十进制 210), 表示压缩列表的总长为 210 字节。

  • 列表 zltail 属性的值为 0xb3 (十进制 179), 这表示如果我们有一个指向压缩列表起始地址的指针 p , 那么只要用指针 p 加上偏移量 179 , 就可以计算出表尾节点 entry5 的地址。

  • 列表 zllen 属性的值为 0x5 (十进制 5), 表示压缩列表包含五个节点。

digraph {

    label = "\n 图 7-3    包含五个节点的压缩列表";

    rankdir = BT;

    node [shape = record];

    ziplist [label = " <zlbytes> zlbytes \n 0xd2 | zltail \n 0xb3 | zllen \n 0x5 | entry1 | entry2 | entry3 | entry4 | <entry5> entry5 | zlend \n 0xFF "];

    node [shape = plaintext];

    p [label = "p"];

    p -> ziplist:zlbytes;

    tail [label = "p + 179"];

    tail -> ziplist:entry5;

}