Redis中String和Hash哪个结构更加省内存
【摘要】 string可以简单任务Redis的String结构是用SDS(简单动态字符串)数据结构来实现的。 len:buf中已占用空间的长度;free:buf中剩余可用空间的长度;buf[]:数据空间hash结构使用ziplist结构时:zlbytes:32bit,表示ziplist占用的字节总数。zltail:32bit,表示ziplist表中最后一项(entry)在ziplist中的偏移字节数。...
string
可以简单任务Redis的String结构是用SDS(简单动态字符串)数据结构来实现的。
- len:buf中已占用空间的长度;
- free:buf中剩余可用空间的长度;
- buf[]:数据空间
hash结构使用ziplist结构时:
- zlbytes:32bit,表示ziplist占用的字节总数。
- zltail:32bit,表示ziplist表中最后一项(entry)在ziplist中的偏移字节数。通过zltail我们可以很方便地找到最后一项,从而可以在ziplist尾端快速地执行push或pop操作,保证了时间复杂度为O(1)
- zlen:16bit, 表示ziplist中数据项(entry)的个数。
- entry:表示真正存放数据的数据项,长度不定。
- zlend: ziplist最后1个字节,是一个结束标记,值固定等于255。
ziplist最大的特点就是,他不是hashtable结构,而是一个比较长的字符串,将key-value都按照顺序依次摆放到一个长长的字符串里来存储。如果要找某个key,就需要遍历整个长字符串。
原因:使用string存储数据时,每一个记录都是一个SDS都需要存在len、free来标识。但是使用hash的ziplist时,只需要标头的几个标识位外,接着都是紧凑的数据。这就是为什么hash(ziplist)比string更节省内存的原因。
Redis如何存储hash
2.1 hash的两种结构
hash数据结构,在编码方式上有两种,1是hashTable,2是zipList。
- hashTable和Java的HashMap很像,都是数组+链表的实现方式。Java中HashMap为了减少hash冲突,设置了负载因子为0.75,同理redis的Hash也有类似的扩容负载因子。这就意味着使用hashTable编码的话,会花费至少大于存储数据的25%的空间才能存下这些数据。
- zipList它不是hash结构,而是一个比较长的字符串,将key-value都按顺序依次摆放到一个长长的字符串里来存储。如果要查找某个key,就直接遍历整个长字符串就好了。
换句话说,zipList比起hashTable占用的空间少,但是会耗费更多cpu来进行查询。
2.2 hash两种结构的使用时机
- 当hash结构的内层field-value数量不超过512(hash-max-ziplist-entries)。
- 并且value字节数不超过64(hash-max-ziplist-value)时,就使用zipList。
经过实测,value数量在512时,性能和单纯的hashTable几乎无差别,在value数量不超过1024时,性能仅有极小的降低,可以忽略。
而内存占用,zipList比hashTable降低极多。
使用hash存储对象
优点:
- 结构化存储:Hash允许你将一个对象的多个字段和值组织在一个数据结构中,这些字段和值可以具有不同的数据类型(例如字符串、整数等)。这对于存储复杂的数据对象非常有用,因为你可以轻松地添加、删除或更新字段。
- 易于扩展:如果对象的字段需要变化,你可以直接在Hash中添加或删除字段,而不必重新设计整个数据模型。这使得Hash适用于数据模型的演化。
- 少占用内存:相对于每个字段都存储为单独的String,使用Hash可以节省内存,因为Hash的开销相对较小。
缺点:
- 不适合小对象:如果你的对象非常小,只包含少量字段,使用Hash可能会浪费一些内存和存储空间。
- 难以进行全文搜索:如果需要在对象的文本字段上执行全文搜索操作,使用Hash可能不是最佳选择,因为Hash中的字段不容易进行全文搜索。
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