详解redis数据结构之压缩列表
redis使用压缩列表作为列表键和哈希键的底层实现之一。当一个列表键只包含少量的列表项，并且每个列表项都是由小整数值或者是短字符串组成，那么redis就会使用压缩列表存储列表项；同理，当一个哈希表包含的键值对都是由小整数值或者是短字符串组成，并且存储的键值对数目不多时，redis也会使用压缩列表来存储哈希表。以下是压缩列表存储结构：
zlbytes长度为4个字节，记录了整个压缩列表所占用的字节数
zltail长度为4个字节，记录了压缩列表起始位置到压缩列表尾节点的偏移量
zllen长度为2个字节，记录了当前压缩列表中所拥有的entry的数量
Redis 是一个高性能的键值数据库，它在内部使用多种数据结构来存储数据，其中压缩列表（ziplist）是Redis为了优化内存使用效率而设计的一种特殊数据结构，常用于存储小型数据，如列表键和哈希键。压缩列表适用于数据量小、元素长度较短的情况，以减少内存的开销。
压缩列表的结构设计十分巧妙，它是一个连续的内存块，包含了多个称为entry的结构。每个entry用来存储一个列表项或哈希键值对。压缩列表的头部包含了三个关键字段：
1. **zlbytes**：这是一个4字节的字段，记录了整个压缩列表占用的总字节数。
2. **zltail**：同样是一个4字节的字段，表示从压缩列表起始位置到尾节点的偏移量。
3. **zllen**：这是一个2字节的字段，记录了压缩列表中entry的总数。
接下来是entry的序列，每个entry由以下三个部分组成：
1. **previous_entry_length**：这是一个可变长度的字段，用于存储前一个entry的总长度。如果长度小于254字节，它自身占用1字节；如果长度大于等于254字节，它会占用5字节，并在第一个字节设置标志位0xFE（254的十进制表示），后四个字节存储实际长度。
2. **encoding**：这是另一个可变长度的字段，用于编码entry的值类型和长度。编码方式取决于存储的数据类型，可以是字节数组或整型值。对于字节数组，编码的最高两位决定长度字段的大小，分别对应1字节、2字节或38字节的长度描述。对于整型值，编码的最高两位为11，后几位标识整型的具体类型，如int16_t、int32_t、int64_t等。
3. **content**：这个字段存储entry的实际内容，可能是字符串或整型值，其长度由encoding字段定义。
压缩列表的设计使得Redis可以在不牺牲太多性能的前提下，高效地处理小数据量的存储需求。然而，当数据量增大或者单个元素变得较长时，Redis会切换到更通用的数据结构，如双向链表或字典，以确保操作效率和内存的合理使用。
理解Redis的压缩列表数据结构对于优化Redis的内存使用和提升性能至关重要。开发者需要根据实际应用场景来选择合适的数据结构，以便在存储效率和查询性能之间取得平衡。例如，如果知道存储的数据量小且元素长度适中，使用压缩列表可以显著降低内存消耗；反之，如果数据量大或元素复杂，可能需要考虑其他数据结构，如动态分配的链表或哈希表。
Redis的压缩列表是一种内存优化的数据结构，适用于存储小规模、轻量级的数据。通过对entry的结构化编码，压缩列表能够在节省内存的同时，保持一定的操作效率，是Redis高效存储策略的重要组成部分。了解并掌握这一特性，有助于更好地利用Redis来处理各种存储需求。
