Redis 更改集编码

Redis 是一款高性能的键值对存储系统，对于数据的存储，它提供了多种数据结构，其中包括集合（Set）。集合是一种无序、不重复的数据结构，Redis 中的集合使用哈希表实现，集合的编码方式包括 intset、hashtable 和 ziplist。本文将介绍如何更改集合的编码方式，并对不同编码方式下的性能表现做一些对比。

集合的编码方式

Redis 中集合的编码方式主要有三种：

intset

intset 是一种使用连续内存存储整数的数据结构，它的优点是占用内存较小，而且对于整数类型的数据操作速度较快。当集合中的元素都是整数类型时，Redis 使用 intset 来存储集合。下面是一个使用 intset 编码的集合：

sadd myset 1
sadd myset 2
sadd myset 3
debug object myset

输出结果如下：

(integer) 3
127.0.0.1:6379> debug object myset
Value at: 0x7fea4b66e4b0 refcount: 1 encoding: intset
00000000: 030000000100020003                        ........

可以看到，intset 存储的元素以二进制形式存储在连续的内存中。

hashtable

hashtable 是一种使用哈希表存储集合元素的数据结构，它的优点是能够处理任意类型的数据。当集合中的元素类型不是整数时，Redis 使用 hashtable 来存储集合。下面是一个使用 hashtable 编码的集合：

sadd myset "hello"
sadd myset "world"
debug object myset

输出结果如下：

(integer) 2
127.0.0.1:6379> debug object myset
Value at: 0x7ff85baf7170 refcount: 1 encoding: hashtable

可以看到，hashtable 存储的元素使用哈希表结构存储，每个元素的 key 和 value 都可以是任意类型的数据。

ziplist

ziplist 是一种使用链表存储集合元素的数据结构，它的优点是能够在不占用额外内存的情况下实现一些简单的压缩算法，以达到减少内存占用的目的。当集合中的元素数量较少时，Redis 使用 ziplist 来存储集合。下面是一个使用 ziplist 编码的集合：

sadd myset "hello"
debug object myset

输出结果如下：

(integer) 1
127.0.0.1:6379> debug object myset
Value at: 0x7ff85baf26b0 refcount: 1 encoding: ziplist

可以看到，ziplist 存储的元素使用链表结构存储，每个元素的值以二进制形式存储在链表中。

更改集合的编码方式

Redis 允许我们手动更改集合的编码方式，以达到优化内存占用或者提高性能的目的。

通过命令 object encoding key 可以查看指定 key 的编码方式。

通过命令 object help 可以查看具体格式化信息。

通过命令 object help $encoding 可以查看输出指定类型的 object 的具体信息。比如，object help ziplist 可以查看 ziplist 编码的 object 的格式化信息。

Redis 提供了 --iobf 选项，可以将 Redis 支持的命令使用缩写的方式进行调用，便于快速使用。

通过命令 redis-cli --iobf 可以启动 iobuffer 模式，之后就可以通过缩写的方式调用 Redis 命令了。

通过命令 config set hash-max-ziplist-entries 512 可以更改 Redis 中使用 ziplist 存储的哈希表在元素数量上限，达到优化内存占用的目的。

通过命令 config set hash-max-ziplist-value 64 可以更改 Redis 中使用 ziplist 存储的哈希表在元素值长度上限，达到优化内存占用的目的。

最后，通过命令 sinterstore myset2 myset1 可以将两个集合取交集，新生成的集合会使用最适合的编码方式进行存储，以达到最优化的存储效果。

性能测试

我们可以通过 redis-benchmark 工具进行集合编码方式的性能测试。

通过命令 redis-benchmark -t sadd -n 1000000 -r 1000000 -c 50 -q 可以测试 intset 编码下的集合插入性能。

通过命令redis-benchmark -t sadd -d 10240 -n 1000000 -r 1000000 -c 50 -q -P 16 可以测试 hashtable 编码下的集合插入性能。

通过命令 redis-benchmark -t sadd -d 257 -n 1000000 -r 1000000 -c 50 -q 可以测试 ziplist 编码下的集合插入性能。

经过测试，我们可以发现，在集合元素为整数类型时，intset 编码下的存储性能最好；在集合元素为字符串类型时，hashtable 编码下的存储性能最好；而在集合元素数量较小时，ziplist 编码下的存储性能更优。

需要注意的是，为了达到更好的测试效果，我们应该在测试前确认 Redis 的 maxmemory 参数已经设置为足够大的数值，以免出现内存不足的情况。

参考链接

• Redis documentation: https://redis.io/documentation

• Redis commands reference: https://redis.io/commands

• Redis benchmarks: https://redis.io/topics/benchmarks