一、SDS
1，SDS源码解读
sds(SimpleDynamicString)，Simple的意思是简单，Dynamic即动态，意味着其具有动态增加空间的能力，扩容不需要使用者关心。String是字符串的意思。说白了就是用C语言自己封装了一个字符串类型，这个项目由Redis作者antirez创建，作为Redis中基本的数据结构之一，现在也被独立出来成为了一个单独的项目。
sds有两个版本，在Redis3.2之前使用的是第一个版本，其数据结构如下所示：
typedefchar*sds;//注意，sds其实不是一个结构体类型，而是被typedef的char*structsdshdr{unsignedintlen;//buf中已经使用的长度unsignedintfree;//buf中未使用的长度charbuf[];//柔性数组buf};
但是在Redis3.2版本中，对数据结构做出了修改，针对不同的长度范围定义了不同的结构，如下，这是目前的结构：
typedefchar*sds;struct__attribute__((__packed__))sdshdr5{//对应的字符串长度小于15unsignedcharflags;charbuf[];};struct((__packed__))sdshdr8{//对应的字符串长度小于18uint8_tlen;/*used*///目前字符创的长度,使用1个byteuint8_talloc;//已经分配的总长度,使用1个byteunsignedcharflags;//flag用3bit来标明类型，类型后续解释，其余5bit目前没有使用。使用1byte。charbuf[];//柔性数组，以\0结尾};struct((__packed__))sdshdr16{//对应的字符串长度小于uint16_tlen;/*used，使用2byte*/uint16_talloc;/*excludingtheheaderandnullterminator,使用2byte*/unsignedcharflags;/*3lsboftype,5unusedbits*/charbuf[];};struct((__packed__))sdshdr32{//对应的字符串长度小于uint32_tlen;/*used,使用4byte*/uint32_talloc;/*excludingtheheaderandnullterminator,使用4byte*/unsignedcharflags;charbuf[];};struct((__packed__))sdshdr64{//对应的字符串长度小于uint64_tlen;/*used*/uint64_talloc;/*excludingtheheaderandnullterminator*/unsignedcharflags;charbuf[];};
2，SDS的特点
二进制安全的数据结构，不会产生数据的丢失
内存预分配机制，避免了频繁的内存分配。当字符串长度小于1M时，扩容都是加倍现有的空间，如果超过1M，扩容时一次只会多扩1M的空间。(字符串最大长度为M)
兼容c语言函数库
二、Redis中几种数据结构
redisDb默认情况下有16个，每个redisDb内部包含一个dict的数据结构，dict内部包含dictht数组，数组个数为2，主要用于hash扩容使用。dictht内部包含dictEntry的数组，dictEntry其实就是hash表的一个key-value节点，如果冲突通过[链地址法]解决
1，redisServer
数据结构redisServer是一个redis服务端的抽象，定义在server.h中。中的属性非常多，以下为节选的一部分，简单介绍下
structredisServer{/*General*/pid_tpid;/*Mainprocesspid.*/......inthz;/*serverCron()callsfrequencyinhertz*/redisDb*db;dict*
//当内存不足时，Redis会根据LRU算法回收一部分键所占的空间，而该eviction_pool是一个长为16数组，保存可能被回收的键
//eviction_pool中所有键按照idle空转时间，从小到大排序，每次回收空转时间最长的键structevictionPoolEntry*eviction_pool;/*Evictionpoolofkeys*/intid;/*数据库ID*/longlongavg_ttl;/*键的平均过期时间*/}redisDb;
3，dict
dict是redis中的字典，定义在dict.h文件中，其主要的属性如下
typedefstructdict{dictType*type;void*privdata;dicththt[2];//方便渐进的rehash扩容，dict的hashtablelongrehashidx;/*rehashingnotinprogressifrehashidx==-1*/unsignedlongiterators;/*numberofiteratorscurrentlyrunning*/}dict;
ht[2]:哈希表数组，为了扩容方便有2个元素，其中一个哈希表正常存储数据，另一个哈希表为空，空哈希表在rehash时使用
rehashidx:rehash索引，当不在进行rehash时，值为-1
4，dictht
dictht是哈希表结构，定义在文件中，其重要的属性如下
typedefstructdictht{dictEntry**table;unsignedlongsize;unsignedlongsizemask;unsignedlongused;}dictht;
**table:key-value键值对节点数组，类似Java中的HashMap底层数组
size:哈希表容量大小
sizemask:总是等于size-1，用于计算索引值
used:哈希表实际存储的dictEntry数量
5，dictEntry
dictEntry是redis中的**key-value键值对节点，是实际存储数据的节点**，定义在
typedefstructdictEntry{void*key;union{void*val;uint64_tu64;int64_ts64;doubled;}v;structdictEntry*next;}dictEntry;
*key:键对象，总是一个字符串类型的对象SDS
*val:值对象，可能是任意类型的对象。对应常见的5种数据类型：string,hash,list,set,zset
*next:尾指针，指向下一个节点
三、数据类型
1，Redis数据对象结构
Redis数据库中所有数据都以key-value节点dictEntry存储，其中key和value都是一个redisObject结构体对象，只不过key总是一个字符串类型的对象(SDS)，value则可能是任意一种数据类型的对象。结构体定义在中如下所示
typedefstructredisObject{unsignedtype:4;//占用4bitunsignedencoding:4;//占用4bitunsignedlru:LRU_BITS;/*占用24bitLRUtime(relativetogloballru_clock)or*LFUdata(leastsignificant8bitsfrequency*andmostsignificant16bitsaccesstime).*/intrefcount;//占用4bytevoid*ptr;//占用8byte总空间:4bit+4bit+24bit+4byte+8byte=16byte}robj;
可以看到该结构体中重要的属性如下，不同的对象具有不同的类型type，同一个类型的type会有不同的存储形式encoding
type:该属性标明了数据对象的类型，比如String，List等
encoding:这个属性指明了对象底层的存储结构，比如ZSet类型对象可能的存储结构有ZIPLIST和SKIPLIST
*ptr:指向底层存储结构的指针
2，Redis数据类型及存储结构
Redis中数据类型及其存储结构定义在文件中
/*TheactualRedisObject*/#defineOBJ_STRING0/*Stringobject.*/#defineOBJ_LIST1/*Listobject.*/#defineOBJ_SET2/*Setobject.*/#defineOBJ_ZSET3/*Sortedsetobject.*/#defineOBJ_HASH4/*Hashobject.*/#defineOBJ_MODULE5/*Moduleobject.*/#defineOBJ_STREAM6/*Streamobject.*/#defineOBJ_ENCODING_RAW0/*Rawrepresentation*/#defineOBJ_ENCODING_INT1/*Encodedasinteger*/#defineOBJ_ENCODING_HT2/*Encodedashashtable*/#defineOBJ_ENCODING_ZIPMAP3/*Encodedaszipmap*/#defineOBJ_ENCODING_LINKEDLIST4/*Nolongerused:oldlistencoding.*/#defineOBJ_ENCODING_ZIPLIST5/*Encodedasziplist*/#defineOBJ_ENCODING_INTSET6/*Encodedasintset*/#defineOBJ_ENCODING_SKIPLIST7/*Encodedasskiplist*/#defineOBJ_ENCODING_EMBSTR8/*Embeddedsdsstringencoding*/#defineOBJ_ENCODING_QUICKLIST9/*Encodedaslinkedlistofziplists*/#defineOBJ_ENCODING_STREAM10/*Encodedasaradixtreeoflistpacks*/
四、Redis中常用数据类型和结构
1，字符串对象String
OBJ_STRING字符串对象底层数据结构一般为简单动态字符串（SDS），但其存储方式可以是OBJ_ENCODING_INT、OBJ_ENCODING_EMBSTR和OBJ_ENCODING_RAW，不同的存储方式代表着对象内存结构的不同。
a）OBJ_ENCODING_INT
如果保存的字符串长度小于20并且可以解析为整数(值范围为:-2^63~2^63-1)，那么这个整数就会直接保存在redisObject的ptr属性里
b）OBJ_ENCODING_EMBSTR
长度小于44（OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT）的字符串将以简单动态字符串（SDS）的形式存储，但是会使用malloc方法一次分配内存，将redisObject对象头和SDS对象连续存在一起。因为默认分配空间为64byte，而其中value为string类型采用sdshdr8中len、alloc、flags各占用1byte，buf以\0占用1byte，redisObject占用16字节，剩余buff可使用为64-4-16=44byte。
c）OBJ_ENCODING_RAW
字符串将以简单动态字符串（SDS）的形式存储，需要两次malloc分配内存，redisObject对象头和SDS对象在内存地址上一般是不连续的
d）检测
#string类型查看redis的存储SETkeyvalue//存入字符串键值对STRLENkey//查看key的长度(占用的byte字节)OBJECTENCODINGkey//查看key在redis中的存储类型SETRANGEkeyoffsetvalue//修改key从offset(字符偏移量)字符修改为value，如果原本为embstr修改后也会变成raw。GETRANGEkeystartend//获取key的部分值
2，列表对象list
OBJ_LIST列表对象的底层存储结构有过3种实现，分别是OBJ_ENCODING_LINKEDLIST、OBJ_ENCODING_ZIPLIST和OBJ_ENCODING_QUICKLIST，其中OBJ_ENCODING_LINKEDLIST在3.2版本以后就废弃了。使用命令：OBJECTENCODINGkey查看存储类型。
a）OBJ_ENCODING_LINKEDLIST
底层采用双端链表实现，每个链表节点都保存了一个字符串对象，在每个字符串对象内保存了一个元素。
b）OBJ_ENCODING_ZIPLIST
底层实现类似数组，使用特点属性保存整个列表的元信息，如整个列表占用的内存大小，列表保存的数据开始的位置，列表保存的数据的个数等，其保存的数据被封装在zlentry。
zlbytes：记录整个压缩列表占用的内存字节数。uint_32_t，4byte。
zltail：记录压缩列表表尾节点距离起始地址有多少字节，通过这个偏移量，程序无需遍历整个压缩列表就能确定表尾节点地址。uint_32_t，4byte。
zlen：记录压缩列表包含的节点数量。uint_16_t，2byte。
entryX：压缩列表的各个节点，节点长度由保存的内容决定。
zlend：特殊值(
0xFFF
)，用于
标记压缩列表末端
。uint_8_t，1byte。
prerawlen：表示当前节点的前一个节点长度
len：当前节点的长度
data：当前节点的数据
c）OBJ_ENCODING_QUICKLIST
底层采用双端链表结构，不过每个链表节点都保存一个ziplist，数据存储在ziplist中
d）redis.conf配置
通过设置每个ziplist的最大容量，quicklist的数据压缩范围，提升数据存取效率。
list-max-ziplist-size-2//单个ziplist节点最大能存储8kb，超过则进行分裂，将数据存储在新的ziplist节点中list-