【原】2）Redis 的键值对长什么样子，又是怎么存储的？

Redis 的数据类型可谓是 Redis 的精华所在，作为一款 QPS 能达到 10w 级别的内存数据库，具有如此高性能的原因有很多。除了所有的操作都在内存中进行之外，其数据类型的底层设计也起到了很大的作用。

我们知道 Redis 中有 5 种基础数据类型，分别是：String（字符串）、List（列表）、Hash（哈希）、Set（集合）和 ZSet（有序集合）。而为了支持这些数据类型，Redis 使用了多种数据结构来作为这些类型的底层结构。

这些数据结构是我们后续的重点，当然啦 Redis 的数据类型还不止这五种，还有几个更高级的类型，我们后续也会说，但最常用的还是上面五种。

不过这里我主要是想介绍一下 Redis 是怎么存储键值对的。

127.0.0.1:6379> SET name satori
OK
127.0.0.1:6379> LPUSH scores 90 95 93
(integer) 3
127.0.0.1:6379> HSET students satori 99
(integer) 1
127.0.0.1:6379> 

这里的 name、scores、students 都属于 key，它们的 value 是不同的类型，那么问题来了，这些 key、value 存在什么地方呢？其实不难得出，既然 Redis 是键值对数据库，查询的效率又这么高，那么肯定是存在哈希表当中的，事实上也确实如此。

以上代码位于 Redis 源码的 src/server.c 文件中，代码里面的 server 就相当于 Redis 的服务端。

另外我们知道 Redis 默认有 16 个库，而 server.db[j] 就是获取 j 号库，所以此时相信你应该知道上面的代码所做的事情是什么了，就是为每一个库创建多个哈希表。而我们使用命令创建的 key、value 都会存储在 server.db[j].dict 里面，就是绿色框框里面创建的哈希表。

所以结论很清晰了，每一个库都有一个全局的哈希表 server.db[j].dict，专门负责存储设置的 key、value。其中 key 永远为 String 类型，value 可以是任意类型。这也侧面说明了我们设置的 key 不会重复，因为哈希表里面的 key 是不重复的。

一开始 hello 这个 key 不存在，那么会自动往全局的哈希表中加入一个键值对，key 为 hello，值的类型为 String。然后执行 lpush 的时候，由于 hello 这个 key 已存在，那么再执行就报错了。

现在我们知道 key、value 是存在哈希表里面了，但具体是怎么存储的呢？我们来看一张图：

一个哈希表可以是一个数组，数组里面的每一个存储单元都叫做哈希桶（Bucket），比如数组第一个位置（索引为 0）被编为哈希桶 0，第二个位置（索引为 1）被编为哈希桶 1，以此类推。

当我们写入一个键值对的时候，会根据 key 和 value 的指针构建一个 dictEntry 结构体实例。然后通过对 key 进行哈希运算来计算出桶的位置，最后将 dictEntry 结构体实例的指针写入哈希表中。

关于 Redis 哈希表的具体细节后续再聊，目前只需要知道 Redis 的 key、value 是存在哈希表中的即可。当然啦，更准确地说应该是 key、value 的指针所构建的 dictEntry 结构体实例的指针是存在哈希表当中的。

当我们通过 key 进行查找的时候，会先对 key 进行哈希运算，找到对应的哈希桶中存储的 dictEntry *，然后再根据 value 获取对应的值。

最后还需要特别补充一下，Redis 中所有的对象其实都是一个 redisObject 结构体实例，其结构如下：

不管是 String 对象、还是 List 对象、Hash 对象等等，它们其实都是一个 redisObject 对象，里面有一个 type 字段来标识这个对象的所属类型。

127.0.0.1:6379> type name
string
127.0.0.1:6379> type students
hash
127.0.0.1:6379> type scores
list

我们可以用 type 命令查看对象的类型，虽然显示的类型不同，但本质上它们都是 redisObject 这个结构体的实例对象。内部的 encoding 表示该类型的对象所使用的底层数据结构，ptr 表示指向底层数据结构的指针，而根据 encoding 和 ptr 的不同，type 可以是 string, list, hash 等等。

比如我们执行 sadd box 1 2 3 1，我们会说 box 的值是一个 Set 对象，这种说法是正确的。但是我们应该知道它其实是一个 redisObject，里面的 type 字段等于 "set"，这背后的细节要搞清楚。不过后续我们还是会按照 String、List、Hash 之类的来称呼，就不用 redisObject 了，只要明白背后的关系就行。

如果你看过 Python 源代码的话，你会发现 redisObject 和 PyObject 在设计上有着异曲同工之妙。

小结

到目前为止，我们算是对 Redis 的键值对有了一个全局的认识。

Redis 内部有一个 redisObject，所有的键值对都是 redisObject 对象。只不过根据其内部 encoding 和 ptr 的不同，我们划分出了 String, List, Hash, Set, ZSet 等类型。键永远是 String 类型，值可以是任意类型，但不管哪一种类型，它们本质上都是 redisObject 对象。

下一篇文章我们就来详细解析这些数据类型是怎么实现的，先拿字符串开刀。