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此文章用来记录Redis学习笔记，学习路径是极客时间上蒋德钧老师的《Redis核心技术与实战》

解构键值型数据库

我们知道Redis是一个典型的键值型数据库，那一个普通的键值型数据库整体上应该有哪几个模块组成呢？

一个键值型数据库主要包括以下几个模块：访问框架、操作模块、索引模块、存储模块

如下图所示：

Redis的数据结构

Redis支持的数据结构，也即数据存储类型是我们熟知的五大种：字符串（string）、列表（list）、哈希（hash）、集合（set）、有序集合（sorted set）

其实，我们常说的这五种数据结构只是Redis在键值对中存储的数据形式，可以理解为是经过Redis底层操作或者修改之后展示给客户端看到的数据结构。那Redis底层真正的数据结构是什么呢？

简单来说，Redis底层的数据结构是6种，分别是简单动态字符串、双向链表、压缩列表、哈希表、跳表和整数数组。他们和数据类型的对应关系如下图所示：

Redis用一个全局哈希表来存储键值对，每一个键值对作为一个哈希桶被保存在全局哈希表中，即可以通过O(1)的时间复杂度找到这个哈希桶，即找到键值对的数据。但是哈希桶中存的并不是真正的键值对数据，而是指向他们的指针。所以，哈希桶中存的数据就不受数据类型的限制，所有的数据类型都存在哈希桶中，并通过指针找到真正的数据。

那底层的这几种数据类型是怎么组织数据呢？

我们先介绍一下压缩列表和跳表这两种数据结构。

1. 压缩列表

   压缩列表其实类似数组，但是他和普通数组不一样的地方在于，压缩列表在表头有三个字段 zlbytes、zltail和zllen，分别表示列表长度、列表尾的偏移量和列表中entry的个数，在表尾还有一个zlend，表示列表结束。

   这样的数据结构，保证了再查找压缩列表查找第一个和最后一个元素的时候是O(1)的时间复杂度，但是查找其他的元素的时候仍然是O(n)的复杂度。

2. 跳表

   跳表是基于有序链表的改进，是通过增加多级索引来实现快速查找数据，整个过程是跳着找数据，所以被称为跳表。如下图所示：
   

现在我们来整理下这几个数据结构的时间复杂度：

Redis 数据类型丰富，每个类型的操作繁多，我们通常无法一下子记住所有操作的复杂度。所以，最好的办法就是掌握原理，以不变应万变。