摘要
redis是一款开源的高性能key-value数据库，广泛应用于各种场景。在redis中，数据类型（type）和编码（encoding） 是非常重要的概念。本篇博客将详细介绍redis支持的数据类型以及相应的编码方式和底层实现原理。
要查看Redis某个key的内部编码，可以使用Redis命令OBJECT ENCODING key。其中，key是你想要查询的键名。例如，如果你想要查询名为mykey的键的内部编码，可以执行以下命令：
127.0.0.1:6379youjiankuohaophpcn object encoding mykey // 查看某个Redis键值的编码
redisObject
在 Redis 中，redisObject 是 Redis 中最基本的数据结构之一。redisObject 用于表示 Redis 中的键值对中的值，它可以是字符串、整数、列表、哈希表等任意一种 Redis 数据类型。
redisObject 的定义如下：
typedef struct redisObject {
// 类型
unsigned type:4;
// 编码方式
unsigned encoding:4;
// 引用计数
int refcount;
// 指向实际值的指针
void *ptr;
} robj;type：表示 redisObject 的类型。
encoding：表示 redisObject 的编码方式。
refcount：表示当前 redisObject 被引用的次数。
ptr： ptr字段则是一个指针，指向实际的 Redis 对象。
Redis源码encoding取值有如下几种：
#define OBJ_ENCODING_RAW 0 /* Raw representation */ #define OBJ_ENCODING_INT 1 /* Encoded as integer */ #define OBJ_ENCODING_HT 2 /* Encoded as hash table */ #define OBJ_ENCODING_ZIPMAP 3 /* Encoded as zipmap */ #define OBJ_ENCODING_LINKEDLIST 4 /* No longer used: old list encoding. */ #define OBJ_ENCODING_ZIPLIST 5 /* Encoded as ziplist */ #define OBJ_ENCODING_INTSET 6 /* Encoded as intset */ #define OBJ_ENCODING_SKIPLIST 7 /* Encoded as skiplist */ #define OBJ_ENCODING_EMBSTR 8 /* Embedded sds string encoding */ #define OBJ_ENCODING_QUICKLIST 9 /* Encoded as linked list of ziplists */
类型与编码介绍
Redis支持五种主要的数据类型：字符串(string)、列表(list)、集合(set)、有序集合(sorted set)和哈希(hash)。每种数据类型都有对应的编码方式。
数据类型与编码方式总览如下：
| 数据类型 | 编码方式 |
|---|---|
| 字符串 | int、embstr、raw |
| 哈希表 | ziplist、hashtable |
| 列表 | ziplist、linkedlist、quicklist |
| 集合 | intset、hashtable |
| 有序集合 | ziplist、skiplist |
字符串
字符串是Redis中最基本的数据类型，通常用于存储文本或二进制数据。Redis支持两种编码方式：
在 Redis 中，当字符串能够被表示为整数时，它会被转换为整数，并使用 int 编码方式进行存储。int编码方式的优点是存储空间小，操作效率高。缺点是只能存储整数，不支持字符串操作。
embstr(embstr-encoded string)：保存长度小于44字节的字符串，当一个字符串比较短，采用此编码方式存储，可以减少内存占用。
raw(raw-encoded string)：保存长度大于44字节的字符串，当一个字符串比较长时，采用此编码方式存储。
列表
列表是一系列有序的字符串集合，可以添加、修改和删除元素。Redis支持三种编码方式：
ziplist：在Redis3.2版本之前，当List列表中每个字符串的长度都小于64字节并且List列表中元素数量小于512个时，List对象使用ziplist编码，其他情况使用linkedlist编码。ziplist是一种紧凑的、压缩的列表结构，可以节省内存。适用于小型列表。
Linkedlist is a type of data structure that supports lists of any size through a linked list structure.。但其内存占用会随着列表长度的增加而增加。
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quicklist：Redis 3.2版本引入，quicklist是一种由多个ziplist组成的列表结构，既能保证性能，又能节省内存。适用于大型列表。
集合
集合是一系列无序的字符串集合，支持添加、删除和查询元素。Redis支持两种编码方式：
intset：当集合中的元素都是整数时，Redis会采用intset编码方式存储。intset编码方式的优点是存储空间小，操作效率高。
hashtable：当集合中的元素包含字符串时，Redis会采用hashtable编码方式存储。hashtable编码方式的优点是可以存储任意类型的元素，支持字符串操作。缺点是存储空间相对较大，操作效率相对较低。
有序集合
无序的字符串集合会被赋予一个分数，这样它们就可以按照分数排序，并形成一个有序的集合。Redis支持两种编码方式：
ziplist：保存的元素少于128个并且所有元素大小都小于64字节使用ziplist编码，ziplist是一种紧凑的、压缩的列表结构，适用于小型有序集合。
skiplist：skiplist是一种跳跃表结构，支持快速查询和排序。适用于大型有序集合。
哈希表
哈希表是一系列键值对集合，每个键关联一个值。Redis支持两种编码方式：
ziplist：哈希对象保存的所有键值的字符串长度小于64字节并且键值对数量小于512个，Redis会采用ziplist编码方式存储。ziplist编码方式的优点是存储空间小，操作效率高。缺点是不支持快速的键查找操作。
除了上述条件之外，Redis会使用哈希表编码方式来存储。hashtable编码方式的优点是支持快速的键查找操作。缺点是存储空间相对较大，操作效率相对较低。
类型与编码底层原理
了解Redis支持的数据类型和编码方式后，我们来看一下它们的底层实现原理。
编码转换
在Redis中每个键值对都带有一个类型标识，用于表明该键值对所存储的数据类型。当我们对一个键进行操作时，Redis会根据该键当前的编码方式以及操作所需的编码方式，对键值对进行编码转换。
例如，当我们向一个字符串中追加内容时，如果该字符串当前的编码方式为raw，但是新的内容可以使用embstr编码方式存储，那么Redis会将该字符串的编码方式从raw转换为embstr。
数据结构
Redis利用多种经典的数据结构实现各种数据类型，不仅限于编码方式。例如，Redis的列表和哈希表都是采用链表结构实现的。跳跃表(Skip List)是有序集合所采用的一种高效数据结构。
这些数据结构都经过了精心设计和优化，以满足各种场景下的应用需求。举例来说，链表结构适用于需要频繁地增加和删除元素的情况，而跳跃表结构则更适合于排序和查找操作。
