面试题：Redis压缩列表节点如何实现内存优化

Question

在Redis压缩列表中，节点的设计对内存优化起到关键作用。请阐述节点设计在内存优化方面采取了哪些策略，以及这些策略是如何在不同数据类型存储时发挥作用的？

Answer 1

节点设计在内存优化方面的策略

1. 紧凑存储：压缩列表的节点布局紧凑，尽量减少节点间的空隙。不同长度的数据采用不同的编码方式存储，按需分配内存，避免为小数据分配过大空间。
2. 编码优化：针对不同长度的数据采用特定编码。例如，对于短整数采用紧凑的整数编码，而不是通用的变长编码，减少不必要的字节开销。
3. 动态调整：根据实际存储的数据大小，动态选择合适的编码方式和节点大小，从而在运行时适应不同的数据情况，最大化内存使用效率。

不同数据类型存储时策略的作用

1. 整数类型：
   • 对于小整数，会采用专门的紧凑整数编码，比如ZI_INT16、ZI_INT32等，这些编码占用最少的字节数来存储相应范围的整数，比使用通用变长编码节省空间。例如，一个小范围的整数可以用16位编码存储，而非32位甚至64位。
   • 大整数则可能采用变长整数编码，根据实际需要分配内存，避免过度浪费，同时满足存储大数值的需求。
2. 字符串类型：
   • 短字符串通常采用紧凑编码方式，直接将字符串内容存储在节点中，且在节点头中记录字符串长度，减少额外的指针或长度记录开销。
   • 长字符串会根据情况采用不同的存储策略，如通过引用外部存储（若支持）或者使用变长编码，在保证能够存储完整字符串的同时，优化内存使用，避免为长字符串预留过多未使用空间。