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【必会面试题】Redis 中的 zset数据结构

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Redis 中的 zset(sorted set,有序集合)数据结构在底层可以使用两种不同的实现:压缩列表(ziplist)跳跃表(skiplist)。具体使用哪种结构取决于存储元素的数量和大小:

  1. 压缩列表(ziplist):当有序集合满足以下两个条件时,Redis 会使用压缩列表作为存储结构:

    • 有序集合保存的元素数量小于128个。
    • 所有元素的长度(成员和分值的总和)小于64字节。

    压缩列表是一种节省空间的连续内存块结构,每个元素紧挨着存储,可以减少内存碎片。在压缩列表中,每个元素有两个相邻的节点,分别存储成员和分值。

  2. 跳跃表(skiplist):如果不满足上述条件,Redis 将使用跳跃表作为 zset 的底层数据结构。跳跃表是一种可以进行快速查找、插入和删除操作的数据结构,它通过在链表的基础上增加多级索引来实现高效的查找。每个节点包含了指向其他节点的指针,形成多条搜索路径,使得平均查找时间复杂度为 O(logN)。此外,在特定条件下(如跳跃表的平均层数超过32层),Redis 可能还会使用哈希表来优化跳跃表的某些操作。

Redis 会根据 zset 的实际数据量和数据特点动态选择最适合的底层数据结构,以达到最佳的性能和内存使用效率。

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