Redis 压缩列表

压缩列表（ziplist）是列表键和哈希键的底层实现之一。当一个列表键只包含少许列表项，而且每一个列表项是小整数或者短字符串，那么Redis会使用压缩列表来做为底层的实现。

压缩列表是Redis为了节约内存而开发的，是由一系列特殊编码的连续内存块组成的顺序型（sequential）数据结构。

结构

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

1. zlbytes，uint32_t，4字节，记录整个压缩列表占用的内存字节数
2. zltail，uint32_t，4字节 ，记录压缩列表表位节点距离压缩列表的起始地址有多少字节
3. zllen，uint16_t，2字节，记录了压缩列表包含的节点数量，当这个数据值小于UINT16_MAX（65535）时，这个属性的值就是压缩列表包含节点的数量，当这个值等于UINT16_MAX时，节点的真实数量须要遍历整个压缩列表才能计算出
4. entry，不固定，不固定，压缩列表的节点主要分为字节数组节点和整数值几点：

• 字节数组：可能有三种长度2^6-1字节的字节数组（加上首位2字节的类型区分位，恰好1字节长）、2^14-1字节的字节数组（加上首位2字节的类型区分位，恰好2字节长）、2^32-1字节的字节数组
• 整数值则能够是如下六种长度的其中一种：4位长，介于0至12之间的无符号整数、1字节长的有符号整数、3字节长的有符号整数、int16_t类型整数、int32_t类型整数、int64_t类型整数

每一个节点，都有previous_entry_length、encoding、content三个部分组成：

• previous_entry_length以字节为单位，记录压缩列表的前一个节点长度，可能值为1字节（当长度为0~253使用1个字节）或者5字节（当长度超过253使用5字节，第一个字节固定位0xFE即十进制254，后面的4字节为真实节点个数），这个属性用于节点的从后向前遍历，能够经过这个属性值计算出上个节点的起始位置
• encoding记录了节点content属性保存数据的类型以及长度，可能有1字节、2字节、5字节长度，1字节的状况content多是字节数组（长度小于等于63字节，encoding二进制编码为00XXXXXX，XXXXXX的值表示数组长度因为只有6位长，因此最大值只能是63，若是大于63，会使用2字节或5字节的encoding编码）也多是整数，2字节或5字节的encoding后面的content只多是字节数组，encoding头编码以下：

• content保存节点的值，多是字节数组或者是整数，值得类型和长度由encoding决定，如上图。

5. zlend表示压缩列表的结尾，默认值为0xFF，1字节

连锁更新

    连锁更新是指一种极端的环境下，添加或删除节点形成后面的节点都须要进行空间重分配的状况。

    假设有种极端状况，列表有N个节点，每一个节点的previous_entry_length长度都在250~253字节之间（首节点除外，previous_entry_length为0），即这N个节点的previous_entry_length都是1字节编码，这时有一个长度大于253字节的节点插入到表头，因为以前的表头previous_entry_length为0，且只有1字节长度，没法表示大于253字节的数，因此须要进行空间重分配，将previous_entry_length扩展为5字节。

    这时候因为原首节点（e1）previous_entry_length扩张，致使总体长度扩张增长了4字节，后面一个节点（e2）的previous_entry_length也要相应增长4，e2的previous_entry_length也须要从1字节扩张到5字节，这个扩张将会逐一影响后面的每一个节点都进行previous_entry_length的扩张，这种现象就叫作连锁更新，因此最坏时间复杂度为O(N^2);

    还有一种状况即为N个节点除首节点外previous_entry_length都是5字节，长度都为254~257，当删除首节点，也会形成一种连锁收缩状况，这种也叫连锁更新。

    因为连锁更新的出现须要至关特殊的状况，因此压缩链表添加，删除操做的时间平均复杂度平均仍然是O(N)，能够放心使用。