在上一节学习Redis中的六种基础数据结构，但在Redis中并没有直接使用以上的数据结构实现键值对数据库，而是基于这些数据结构构建了一个对象系统：字符串对象（String）、列表对象（List）、哈希对象（Hash）、集合对象（Set）和有序集合对象（ZSet）。对于Redis数据库，键总是一个字符串对象，而值则可以是字符串对象、列表对象、哈希对象、集合对象或者有序集合对象中的一种。

        使用对象系统的好处：

（1）在执行命令时，根据对象类型判断一个对象是否可以执行给定的命令；
（2）针对不同的使用场景，为对象设置多种不同的数据结构，从而优化对象在不同场景下的使用效率；
（3）基于对象引用计数技术实现内存的回收；
（4）通过引用计数技术实现对象的共享；

在Redis中每个对象都由一个redisObject结构表示：

/*
 * Redis 对象
 */
typedef struct redisObject {
    // 类型
    unsigned type:4;
    // 编码
    unsigned encoding:4;
    // 对象最后一次被访问的时间
    unsigned lru:REDIS_LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */
    // 引用计数
    int refcount;
    // 指向实际值的指针
    void *ptr;
} robj;

redisObject的类型字段：

redisObject的编码字段：

redisObject不同类型和编码的对象：

一、字符串对象（String）

        由上表可知，String对象的编码可以是int、embstr、raw。根据String对象保存值的不同，其使用的编码也不同：

        1、如果保存的是整数值，并且这个整数值可以用long类型来表示，则整数值会保存在字符串对象结构中的ptr属性里（void * 转换为long），并将字符串对象的编码设置为int。

        2、如果保存的是字符串值，并且这个字符串值长度小于等于39字节，则字符串对象使用embstr编码保存。

        3、如果保存的是字符串值，并且这个字符串值长度大于39字节，则字符串使用raw编码保存。

embstr与raw编码的区别是什么呢？

（a）创建embstr编码字符串内存分配1次，创建raw字符串内存分配2次；
（b）释放embstr编码的字符串调用内存释放函数1次，释放raw编码的字符串调用内存释放函数2次；
（c）embstr编码的字符串对象的所有数据都保存在一块连续的内存里面，可以更好的利用缓存带来的优势；

为什么是39个字节呢？ 

embstr是一块连续的内存区域，由redisObject和sdshdr组成。其中redisObject占16个字节，当buf内的字符串长度是39时，sdshdr的大小为8+39+1=48，那一个字节是'\0'。加起来刚好64。（更详细的讲解可以参见知乎@lhcpig的解答）

typedef struct redisObject {
    unsigned type:4;
    unsigned encoding:4;
    unsigned lru:REDIS_LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */
    int refcount;
    void *ptr;
} robj;
struct sdshdr {
    unsigned int len;
    unsigned int free;
    char buf[];
};

Window环境下，在本地启动redis-server.exe，然后另启动一个redis-cli.exe。对String对象的操作如下：

二、列表对象（List）

        列表对象的编码可以是ziplist或者linkedlist。ziplist使用压缩列表作为底层实现，linkedlist使用双端链表作为底层实现。根据列表中存放的值不同，编码也有所不同：

        当列表对象所保存的所有字符串元素长度都小于64字节，并且元素数量小于512个，列表使用ziplist编码。不满足这两个条件的列表对象需要使用linkedlist编码。

三、哈希对象（Hash）

        哈希对象的编码可以是ziplist或者是hashtable。ziplist底层使用压缩列表实现，而hashtable底层使用字典实现。根据哈希对象存放的值不同，所使用的编码也不同：

        当哈希对象保存的所有键值对的键和值的字符串长度都小于64字节，并且键值对数量小于512个，哈希对象使用ziplist编码。不满足以上两个条件的哈希对象使用hashtable编码。

四、集合对象（Set）

        集合对象的编码可以是intset或者hashtable。intset底层使用的是整数集合实现，hashtable底层使用字典实现。根据集合对象存放的值不同，集合对象所使用的编码也不相同：

        当集合对象保存的所有元素都是整数值，并且对象保存的元素数量不超过512个，集合对象使用intset编码。不满足以上条件的使用hashtable编码。

五、有序集合对象（ZSet）

        有序集合的编码可以是ziplist或者skiplist。ziplist底层是用压缩列表实现，skiplist使用zset结构作为底层实现。根据有序集合存放的值不同，对象的编码也不同：

        有序集合保存的元素数量小于128个，并且所有元素成员长度都小于64个字节时，有序集合对象使用ziplist编码。不满足以上两个条件的采用skiplist编码。

参考文献

1、http://www.redis.net.cn/tutorial/3506.html

2、《Redis设计与实现》第二版---黄健宏

3、https://github.com/xingzhexiaozhu/redis-3.0-annotated

4、http://www.yiibai.com/redis/redis_strings.html