[redis] 數據類型 -- 快速列表

說明

版本 < 3.2 時，使用 linkedlist 和 ziplist，也就是元素少時用 ziplist，元素多時用 linkedlist。
版本 ≥ 3.2時，使用 quicklist。
廣泛用於實現 Redis 的各種功能，列表鍵、發佈與訂閱、慢查詢、監視器等
可以通過 debug object xxx(鍵)，中的 encoding 查看使用了什麼結構

1. ziplist 對空間的利用率非常高，在數據規模比較小時，耗時相對可接受，但是對於元素比較多或者是單個元素比較長時，插入、彈出的耗時非常大。
2. linkedlist 在插入、刪除元素時，元素數量、單個元素的長度對耗時影響小（耗時分佈比較集中），但是空間利用率比較差，特別是數據規模較小時，空間利用率非常差。
3. quicklist 結合了二者的優點，首先時間消耗上，數據規模對其影響小，其次是空間利用率，因爲底層使用了ziplist，所以在小規模數據上空間表現也良好。

Redis 對象頭結構體

struct RedisObject {
    int4 type; // 4bits
    int4 encoding; // 4bits
    int24 lru; // 24bits
    int32 refcount; // 4bytes
    void *ptr; // 8bytes，64-bit system
} robj;

quicklist 快速列表

1. 說明： 綜合了 linkedlist 和 ziplist 的特點，同時具有節省內存、插入刪除數據高效的特點
2. 結構

typedef struct quicklistNode {
    struct quicklistNode *prev;  // 前置節點
    struct quicklistNode *next;  // 後置節點
    unsigned char *zl;					 // 指向壓縮列表
    unsigned int sz;                         // ziplist 的字節總數
    unsigned int count : 16;         // ziplist 中的元素數量
    unsigned int encoding : 2;    // 原生字節數組還是 LZF 壓縮存儲 RAW==1 or LZF==2 */
    unsigned int container : 2;  /* NONE==1 or ZIPLIST==2 */
    unsigned int recompress : 1; /* was this node previous compressed? */
    unsigned int attempted_compress : 1; /* node can't compress; too small */
    unsigned int extra : 10; /* more bits to steal for future usage */
} quicklistNode;
typedef struct quicklist {
    quicklistNode *head;   // 頭節點
    quicklistNode *tail;      // 尾節點
    unsigned long count;  // 元素總數      /* total count of all entries in all ziplists */
    unsigned long len;        // 節點的個數   /* number of quicklistNodes */
    int fill : 16;                         // 正數爲，單個節點允許的最大數量，負數代表單個節點的內存空間大小 -1:4Kb,-2:8kb...   /* fill factor for individual nodes */
    unsigned int compress : 16; //  壓縮深度 0 不壓縮 /* depth of end nodes not to compress;0=off */
} quicklist;

3. 內部默認單個 ziplist 長度爲 8k 字節，超出了這個字節數，就會新起一個 ziplist。ziplist 的長度由配置參數 list-max-ziplist-size 決定。
4. compress 實際深度由配置參數 list-compress-depth 決定。爲了支持快速的 push/pop 操作，quicklist 的首尾兩個 ziplist 不壓縮，此時深度就是 1。如果深度爲 2，就表示 quicklist 的首尾第一個 ziplist 以及首尾第二個 ziplist 都不壓縮。