Redis有序集合对象(Zset)使用ziplist和skiplist

标题首先明确一下几点基本常识：

• Redis常见的5种数据类型：String(字符串)、List(列表)、Hash(哈希)、Set(集合)、ZSet(有序集合)，这五种常见的数据类型，本质上对应着五种对象，即字符串对象、列表对象、哈希对象、集合对象、有序集合对象。
• 在Redis中，任意一个对象都具有五种属性

[1] type ====> 类型对应基本数据类型。例如Redis_String 对应字符串，Redis_List对应列表
[2] encoding ====> 编码。编码方式决定了对象的底层的数据结构，一个对象至少有两种编码方式
[3] prt ====> 指针。指向由编码决定的数据结构，数据结构中往往包含有所存的数据
[4] refcount ====> 引用计数。这个属性主要是为了实现redis中的内存回收机制
[5] lru ====> 最近最少使用。用来解决对象的空转时长，同时也会被用于当缓冲达到最大值，再向其中添加数据时，应该删除什么数据。

有序结合(ZSet)对象详解

上述说过，一个对象的底层的数据结构是由对象的编码方式决定的，而ZSet的编码方式有两种

• ziplist
• skiplist
  上述两种数据结构的底层实现见书籍 《redis设计与实现》。
  有序结合底层s

ZipList

使用压缩连表时，要保证集合中的数据有序，会将key放在前面一位，然后将key所对应value放在key的后一位。这样就能够保证集合的有序。

SkipList

使用跳跃链表时，由于跳跃链表本来就是有序的，直接使用即可。
跳表数据结构见《Redis设计与实现》P39

当有序集合对象同时满足以下两个条件时，对象使用压缩链表编码：

• 有序集合保存的元素数量小于128个；
• 有序集合保存的所有元素成员的长度都小于64字节；

如果不满足上述两个条件，那么ZipList会转化为SkipList，同时，当后面的SkipList的元素数量和元素成员的长度满足要求时，也不会回退为ZipList。

重点

当使用SkipList实现ZSet时，ptr所指向的zset数据结构中包含了一个skiplist和dict结构。其中dict结构中创建了一个从SkipList对象到score的映射。通过dict可以实现O(1)时间复杂度查找key所对应的value。

那么为什么不直接使用字典或者skipList实现Zset呢？

• 当直接使用字典的时候，虽然可以做到查询key-value的时间复杂度O(1)，但是字典本身是无序的，要排序至少也需要O(Nlog(N))。
• 当直接使用SkipList时，虽然可以做到有序，但是查询key-value至少也需要O(logN)。