下面我们就具体来看看 redis 中都有哪些对象，底层又对应哪些可供选择的数据结构。

一、Redis 对象结构定义

redis 为每个对象定义为如下数据结构：

typedef struct redisObject { unsigned type:4; unsigned encoding:4; unsigned lru:LRU_BITS; int refcount; void *ptr;
} robj;

type 记录的是当前的对象类型，有以下几种类型：

#define OBJ_STRING 0 /*字符串对象*/ #define OBJ_LIST 1 /*列表对象*/ #define OBJ_SET 2 /*集合对象*/ #define OBJ_ZSET 3 /*有序集合对象*/ #define OBJ_HASH 4 /*哈希对象*/

encoding 记录的是当前对象使用的哪种底层数据结构实现的，有以下类型可供选择：

#define OBJ_ENCODING_RAW 0 /* SDS 字符串 */ #define OBJ_ENCODING_INT 1 /* 整数 */ #define OBJ_ENCODING_HT 2 /* 字典结构 */ #define OBJ_ENCODING_ZIPMAP 3 /* 压缩map，已经废弃 */ #define OBJ_ENCODING_LINKEDLIST 4 /* LinkedList 双端链表，废弃了 */ #define OBJ_ENCODING_ZIPLIST 5 /* 压缩列表 */ #define OBJ_ENCODING_INTSET 6 /* 整数集合 */ #define OBJ_ENCODING_SKIPLIST 7 /* 跳跃表 */ #define OBJ_ENCODING_EMBSTR 8 /* 短字符串 */ #define OBJ_ENCODING_QUICKLIST 9 /* 压缩链表和双向链表组成的快速列表 */

8 和 9 我们遇到时在介绍，这里暂时不做介绍。

lru 记录的是上一个当前对象实例被访问的时间，它用作计算对象空转时长，空转时长过大的对象会被 redis 优先释放内存。

refcount 记录的是对象的引用计数，引用计数算法是很多编程语言中管理对象是否应该被销毁的依据，和它类似的典型的 Java 中可达性分析算法，都是用于计数当前对象是否依然被使用，以便释放内存。

ptr 指针指向的是实际实现当前对象的数据结构首地址。

以上就是 redisObject 数据结构的基本解释，下面我们看具体的对象分别会在什么情况下切换不同的底层实现。

二、字符串对象

字符串对象有三种 encoding 值，也就是只有这三种情况，redis 才会使用字符串对象存储数据。

1. 字符串（raw）：普通的字符串
2. 整数（int）：long 类型的整数值
3. 短字符串（embstr ）：短字符串

如果判定使用 raw 编码，那么 redis 的 ptr 指针将会指向一个 SDS 结构，如果确定使用 int 编码，那么会将 redisObject 中 ptr 类型由 void* 变成 long，继而分配 robj 内存。

当字符串的长度小于 39 个字节时，会采用 embstr 这种编码，embstr 其实也是使用 SDS 进行存储，区别于 raw 编码的是，后者会将 robj 和 ptr 指向的 SDS 分配在连续的内存块，唯一的好处是分配和释放内存都只需要一次操作即可完成，再一个是因为数据相邻，有可能一次加载 robj 的时候，CPU 将后面的 embstr 也加载进缓存，等到访问的时候就可以直接从缓存中访问。

但是，我们看一个例子：

hello 原本是以 int 编码存储的，但是我们执行 append 命令添加了字符串之后，它变成了 raw 编码。

这其实是 redis 的一种编码换换，当 hello 不再适合使用 int 编码继续存储的时候，会进行一个编码转换。

三、列表对象

列表对象有两种编码，压缩列表 ziplist 和 linkedlist。我们之前说过压缩列表的推荐应用场景，少量整数或字符串的时候可以用压缩列表来节省内存空间，而大数据量的节点则推荐使用普通的双端链表进行实现。

但是实际上，redis 的较新版本已经使用一种叫 quicklist 的快速列表整合 ziplist 和 linkedlist 作为列表对象的实现了。它将所有的节点分段拆分，每一份又使用压缩列表进行压缩，不同段之间使用双向指针连接。

四、集合对象

集合对象也有两种编码，整数集合 intset 和 字典 hashtable。默认情况下，当集合中有且仅有整型数据，且不超过 512 个，那么 redis 会使用整数集合 intset 进行集合存储，其余情况 redis 则构建字典进行集合数据存储。

顺便给大家复习下 intset 的无重复性、顺序性的特性，重复的元素是插入不进去的，因为插入之前会通过二分查找查找是否存在该元素，如果存在则拒绝插入操作。

当然了，如果集合中元素个数超过 512，那么 redis 就转而使用字典结构进行数据存储，具体实例就不再演示了。

五、有序集合对象

有序集合对象同样使用两种编码 ziplist 和 skiplist，可能你又见到压缩列表的身影了，足以见得，压缩列表是一个非常优秀的数据结构。

同样，当有序集合中包含少量元素的时候，redis 会优先使用压缩列表进行存储，反之选择跳跃表。

sadd 命令的标准语法是：

ZADD KEY_NAME SCORE1 VALUE1.. SCOREN VALUEN

每一个元素都会对应一个分值，skiplist 本身的实现就需要这个分值进行元素的存储排序，有的时候有序集合会使用压缩列表进行实现，那么也需要这个分值来有序的压缩元素，这也是压缩列表页可以实现有序集合的原因。

这里补充一下，虽然说 redis 的有序集合是跳表实现的，这句话不错，但有失偏驳。

typedef struct zset { dict *dict;
    zskiplist *zsl;
} zset;

准确来说，redis 中的有序集合是由我们之前介绍过的字典加上跳表（组合起来就是zset）实现的，字典中保存的数据和分数 score 的映射关系，每次插入数据会从字典中查询，如果已经存在了，就不再插入，有序集合中是不允许重复数据。

六、哈希对象

哈希对象的编码可以是 ziplist 或者 hashtable，没什么特殊的，不再赘述。

以上，我们总结了 redis 中五大对象结构，以及他们可选的底层实现数据结构，相信你也理解的不错，这将非常有助于我们后面的学习。