在redis中有五种对象，分别是字符串对象，列表对象，哈希对象，集合对象，有序集合对象。五种对象的具体实现对应六种不同的存储结构，redis支持在不同的数据规模下为每种对象选取不同的存储结构，以达到最好的适应性。下面先介绍六种底层存储结构。

SDS简单动态字符串

redis用来存储字符串的数据结构，可以看作是一个vector维护的字符数组。和C字符串的区别在于存了字符长度，保证不会缓冲溢出（类似vector的resize操作），针对可能的频繁数据修改进行空间预分配，和stl中的string一样是二进制安全的。

预分配策略具体分为两个部分。如果SDS进行修改之后，长度小于1mb，那么将预留一倍的空间，类似vector的分配策略。如果修改后长度大于1mb，那么将预留1mb的空间，减少内存占用。

二进制安全是指可以存储‘\0’字符，因为在使用中SDS不以字符串中的‘\0’作为结尾。

List链表

redis中的链表是无环双向链表，STL中是环形双向链表。包含两个结构体，listNode和list，其中list中存着链表的头结点，尾节点，链表长度。listNode中保存前后指针和对象指针。redis中的链表是多态的，它使用void*指针保存节点值。

hashmap字典

redis中字典用哈希表实现，哈希表的数据结构如下

[code]typedef struct dictht
{
dictEntry **table;
unsigned long size;
unsigned long sizemask;
unsigned long used;
}dictht;

分别是哈希表数组指针，哈希表大小，哈希表大小掩码（用于计算索引值，大小总是size-1），哈希表已有节点数量。

使用开链法处理冲突，哈希表节点结构如下

[code]typedef struct dictEntry
{
void*key;
union{
void*val;
uint64_t u64;
int64_t s64;
}v;
struct dictEntry *next;
}dictEntry;

同样使用指针完成多态。

每个字典中有一个包含两个哈希表指针的数组，其中一个用于存储，另一个在执行rehash的时候作为临时哈希表使用。

哈希表采用渐进式rehash，当原来表的大小过大或者过小的时候（这主要根据哈希表的负载度来判定），它会给没有使用的那个哈希表指针申请一个合适大小的表，并且在这之后所有对哈希表的插入都插向新表，把原表的数据逐步转移到新表中。具体一点就是以rehashidx作为标志，依次把原表中存储在rehashidx上的数据转移，转移完了把rehashidx加1，直到原表为空。这期间所有的查询操作都要在两个表上进行。

skiplist跳表

跳表是一种有序数据结构，他通过在每个节点中维持多个指向其他节点的指针，从而达到快速访问的目的。跳表的查找平均复杂度为logn，最差为n，还可以通过顺序性操作来批量处理节点。

intset整数集合

其实整数集合就是顺序数组，插入删除查找效率都很低下，只支持一个一个迭代过去，复杂度为On。redis把它纳入底层纯属结构的原因在于，虽然哈希表，跳表各方面的复杂度都比顺序结构高得多，但是当数据量很小的时候，他们的优势并不能很好的体现出来，反而会占用很多额外的空间用于指针的存储。所以在数据量小于某个阈值的情况下，redis会选择用顺序结构进行存储，当超过了这个阈值的时候，redis会自动切换存储结构。

ziplist压缩列表

压缩列表和整数集合一样，都是redis为了在小数据量情况下节约内存所做出的选择。