rediszipmap内存布局分析.doc

rediszipmap内存布局分析
　　Redis 被称为 key/value 应用中的瑞士军刀，除了其丰富的数据结构支持，更重要的是高效的内存使用，分析源码可以发现作者使用每一个 byte 都精打细算。在 hashtable 实现中，Redis 引入了 zipmap 数据结构，保证在 hashtable 刚创建以及元素较少时，用更少的内存来存储，同时对查询的效率也不会受太大的影响。下面就以源码和例子结合的方式来分析一下 zipmap 的内存布局。
　　先来看一下 zipmap 提供的和存储相关的3个 API：
　　zipmapNew：创建一个 zipmap 字符串。zipmap 创建时只有2个字节，后面会随着 set 和 delete 操作动态扩展和收缩。
　　zipmapSet： 加入新的 key/value 或者修改 zipmap 中已有 key 对应的 value。
　　zipmapDel：从 zipmap 中删除 key/value。
　　下面给出一段伪代码并分析其内存布局的变化，如下图：
　　 zipmapNew ();
　　 zipmapSet (key1,value1);
　　 zipmapSet (key2,value2);
　　 zipmapSet (key1,value3);
　　 zipmapDel (key2);
　　 zipmapSet (key1,value4);
　　1. zipmapNew ();
　　创建一个 zipmap 结构体，包含两个字节，第一个字节(zmlen)是长度为1个字节的无符号整数，用来保存 zipmap 当前元素个数（而非字符串长度）。当 zipmap 的元素个数大于等于254时，zmlen 将不再起作用，zipmap 需要遍历整个字符串来获取当前元素个数。最后一个字节为255，表示 zipmap 的结束。
　　2. zipmapSet (key1, value1)
　　一个元素（key/value）在 zipmap 中有5部分组成: <len><key><len><free><value>。
　　<len>表示紧跟其后的 string（key 或者 value）的长度。如果 string 的长度小于254（这里代码和注释不统一，注释是253，但代码是254，以代码为准），<len>用一个字节就可以表示（254和255有特殊含义），如果 string 的长度大于等于254，<len>需要5个字节来表示，第一个字节设置为254，紧跟其后的4个字节通过编码（按主机字节序）来表示<len>的值。zipmapEncodeLength 和 zipmapDecodeLength 就是用来对<len>进行编解码的。<key>和<value>是 char 型 string，<free>在第6步进行说明。
　　3. zipmapSet (key2, value2)
　　调用 zipmapSet 加