Redis 壓縮列表

壓縮列表（ziplist）是列表鍵和哈希鍵的底層實現之一。當一個列表鍵只包含少許列表項，而且每一個列表項是小整數或者短字符串，那麼Redis會使用壓縮列表來做爲底層的實現。

壓縮列表是Redis爲了節約內存而開發的，是由一系列特殊編碼的連續內存塊組成的順序型（sequential）數據結構。

結構

<zlbytes><zltail><zllen><entry><entry><zlend>

1. zlbytes，uint32_t，4字節，記錄整個壓縮列表佔用的內存字節數
2. zltail，uint32_t，4字節 ，記錄壓縮列表表位節點距離壓縮列表的起始地址有多少字節
3. zllen，uint16_t，2字節，記錄了壓縮列表包含的節點數量，當這個數據值小於UINT16_MAX（65535）時，這個屬性的值就是壓縮列表包含節點的數量，當這個值等於UINT16_MAX時，節點的真實數量須要遍歷整個壓縮列表才能計算出
4. entry，不固定，不固定，壓縮列表的節點主要分爲字節數組節點和整數值幾點：

• 字節數組：可能有三種長度2^6-1字節的字節數組（加上首位2字節的類型區分位，恰好1字節長）、2^14-1字節的字節數組（加上首位2字節的類型區分位，恰好2字節長）、2^32-1字節的字節數組
• 整數值則能夠是如下六種長度的其中一種：4位長，介於0至12之間的無符號整數、1字節長的有符號整數、3字節長的有符號整數、int16_t類型整數、int32_t類型整數、int64_t類型整數

每一個節點，都有previous_entry_length、encoding、content三個部分組成：

• previous_entry_length以字節爲單位，記錄壓縮列表的前一個節點長度，可能值爲1字節（當長度爲0~253使用1個字節）或者5字節（當長度超過253使用5字節，第一個字節固定位0xFE即十進制254，後面的4字節爲真實節點個數），這個屬性用於節點的從後向前遍歷，能夠經過這個屬性值計算出上個節點的起始位置
• encoding記錄了節點content屬性保存數據的類型以及長度，可能有1字節、2字節、5字節長度，1字節的狀況content多是字節數組（長度小於等於63字節，encoding二進制編碼爲00XXXXXX，XXXXXX的值表示數組長度因爲只有6位長，因此最大值只能是63，若是大於63，會使用2字節或5字節的encoding編碼）也多是整數，2字節或5字節的encoding後面的content只多是字節數組，encoding頭編碼以下：

• content保存節點的值，多是字節數組或者是整數，值得類型和長度由encoding決定，如上圖。

5. zlend表示壓縮列表的結尾，默認值爲0xFF，1字節

連鎖更新

    連鎖更新是指一種極端的環境下，添加或刪除節點形成後面的節點都須要進行空間重分配的狀況。

    假設有種極端狀況，列表有N個節點，每一個節點的previous_entry_length長度都在250~253字節之間（首節點除外，previous_entry_length爲0），即這N個節點的previous_entry_length都是1字節編碼，這時有一個長度大於253字節的節點插入到表頭，因爲以前的表頭previous_entry_length爲0，且只有1字節長度，沒法表示大於253字節的數，因此須要進行空間重分配，將previous_entry_length擴展爲5字節。

    這時候因爲原首節點（e1）previous_entry_length擴張，致使總體長度擴張增長了4字節，後面一個節點（e2）的previous_entry_length也要相應增長4，e2的previous_entry_length也須要從1字節擴張到5字節，這個擴張將會逐一影響後面的每一個節點都進行previous_entry_length的擴張，這種現象就叫作連鎖更新，因此最壞時間複雜度爲O(N^2);

    還有一種狀況即爲N個節點除首節點外previous_entry_length都是5字節，長度都爲254~257，當刪除首節點，也會形成一種連鎖收縮狀況，這種也叫連鎖更新。

    因爲連鎖更新的出現須要至關特殊的狀況，因此壓縮鏈表添加，刪除操做的時間平均複雜度平均仍然是O(N)，能夠放心使用。