Redis中String和Hash哪个结构更加省内存

2022-04-18 本文已影响0人小胖学编程

简略答案：在Redis的hash结构使用ziplist编码且存储相同信息时，hash结构比sring结构更加节省内存。

1. 分析：谁更加节省内存

string结构：

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。

SDS结构.png

hash结构使用ziplist结构时：

ziplist结构.png

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。

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。

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。