原理Redis-ZipList
ZipList
- 1) ZipList的组成
- 2) ZipList的连锁更新问题
- 3) 总结
1) ZipList的组成
ZipList 是一种特殊的“双端链表” ，由一系列特殊编码的连续内存块组成。可以在任意一端进行压入/弹出操作, 并且该操作的时间复杂度为 O(1)。
ZipListEntry:
ZipList 中的Entry并不像普通链表那样记录前后节点的指针，因为记录两个指针要占用16个字节，浪费内存。而是采用了下面的结构：
- previous_entry_length：前一节点的长度，占1个或5个字节。
- 如果前一节点的长度小于254字节，则采用1个字节来保存这个长度值
- 如果前一节点的长度大于254字节，则采用5个字节来保存这个长度值，第一个字节为0xfe，后四个字节才是真实长度数据
- encoding：编码属性，记录content的数据类型（字符串还是整数）以及长度，占用1个、2个或5个字节
- contents：负责保存节点的数据，可以是字符串或整数
ZipList中所有存储长度的数值均采用小端字节序，即低位字节在前，高位字节在后。例如：数值0x1234，采用小端字节序后实际存储值为：0x3412
Encoding编码:
ZipListEntry中的encoding编码分为字符串和整数两种：
- 字符串：如果encoding是以“00”、“01”或者“10”开头，则证明content是字符串
例如，我们要保存字符串：“ab”和 “bc”
ZipListEntry中的encoding编码分为字符串和整数两种：
- 整数：如果encoding是以“11”开始，则证明content是整数，且encoding固定只占用1个字节
例如，一个ZipList中包含两个整数值：“2”和“5”
2) ZipList的连锁更新问题
ZipList的每个Entry都包含previous_entry_length来记录上一个节点的大小，长度是1个或5个字节：
- 如果前一节点的长度小于254字节，则采用1个字节来保存这个长度值
- 如果前一节点的长度大于等于254字节，则采用5个字节来保存这个长度值，第一个字节为0xfe，后四个字节才是真实长度数据
**案例：**现在，假设我们有N个连续的、长度为250~253字节之间的entry，因此entry的previous_entry_length属性用1个字节即可表示，如图所示
- 此时所有的entry都是用一个字节来表示前一个entry的长度
- 现在有一个254的字节数据加到了队首，因此此时的第二个entry的previous_entry_length会从1个字节变成5个字节，那现在的整个entry就会变成254字节。后面的全部entry也会因为前一个长度的更改而更改
ZipList这种特殊情况下产生的连续多次空间扩展操作称之为连锁更新（Cascade Update）。新增、删除都可能导致连锁更新的发生。
3) 总结
ZipList特性：
- 1.压缩列表的可以看做一种连续内存空间的"双向链表"
- 2.列表的节点之间不是通过指针连接，而是记录上一节点和本节点长度来寻址，内存占用较低
- 3.如果列表数据过多，导致链表过长，可能影响查询性能
- 4.增或删较大数据时有可能发生连续更新问题