点评

这篇文章作为对RDB理解的教程文章，对RDB文件的原理理解有助于进行Redis高阶应用的设计与开发。

文章转自：http://blog.nosqlfan.com/html/3734.html 作者：@nosqlfan

RDB文件是Redis持久化的一种方式，Redis通过制定好的策略，按期将内存中的数据以镜像的形式转存到RDB文件中。那么RDB文件内部格式是什么样的呢，Redis又做了哪些工作让RDB能够更快的dump和加载呢，下面我们深入RDB文件，来看一看其内部结构。首先我们来看一个RDB文件的概况图：

----------------------------# RDB文件是二进制的，所以并不存在回车换行来分隔一行一行.
52 45 44 49 53              # 以字符串 "REDIS" 开头
30 30 30 33                 # RDB 的版本号，大端存储，比如左边这个表示版本号为0003
----------------------------
FE 00                       # FE = FE表示数据库编号，Redis支持多个库，以数字编号，这里00表示第0个数据库
----------------------------# Key-Value 对存储开始了
FD $length-encoding         # FD 表示过期时间，过期时间是用 length encoding 编码存储的，后面会讲到
$value-type                 # 1 个字节用于表示value的类型，比如set,hash,list,zset等
$string-encoded-key         # Key 值，通过string encoding 编码，同样后面会讲到
$encoded-value              # Value值，根据不同的Value类型采用不同的编码方式
----------------------------
FC $length-encoding         # FC 表示毫秒级的过期时间，后面的具体时间用length encoding编码存储
$value-type                 # 同上，也是一个字节的value类型
$string-encoded-key         # 同样是以 string encoding 编码的 Key值
$encoded-value              # 同样是以对应的数据类型编码的 Value 值
----------------------------
$value-type                 # 下面是没有过期时间设置的 Key-Value对，为防止冲突，数据类型不会以 FD, FC, FE, FF 开头
$string-encoded-key
$encoded-value
----------------------------
FE $length-encoding         # 下一个库开始，库的编号用 length encoding 编码
----------------------------
...                         # 继续存储这个数据库的 Key-Value 对
FF                          ## FF：RDB文件结束的标志

下面我们对上面的内容进行详细讲解

Magic Number

第一行就不用讲了，REDIS字符串用于标识是Redis的RDB文件

版本号

用了4个字节存储版本号，以大端（big endian）方式存储和读取

数据库编号

以一个字节的0xFE开头，后面存储数据库的具体编号，数据库的编号是一个数字，通过 “Length Encoding” 方式编码存储，“Length Encoding” 我们后面会讲到。

Key-Value值对

值对包括下面四个部分 1. Key 过期时间，这一项是可有可无的 2. 一个字节表示value的类型 3. Key的值，Key都是字符串，通过 “Redis String Encoding” 来保存 4. Value的值，通过 “Redis Value Encoding” 来根据不同的数据类型做不同的存储

Key过期时间

过期时间由 0xFD 或 0xFC开头用于标识，分别表示秒级的过期时间和毫秒级的过期时间，后面的具体时间是一个UNIX时间戳，秒级或毫秒级的。具体时间戳的值通过“Redis Length Encoding” 编码存储。在导入RDB文件的过程中，会通过过期时间判断是否已过期并需要忽略。

Value类型

Value类型用一个字节进行存储，目前包括以下一些值：

0 = “String Encoding”
1 = “List Encoding”
2 = “Set Encoding”
3 = “Sorted Set Encoding”
4 = “Hash Encoding”
9 = “Zipmap Encoding”
10 = “Ziplist Encoding”
11 = “Intset Encoding”
12 = “Sorted Set in Ziplist Encoding”

Key

Key值就是简单的 “String Encoding” 编码，具体可以看后面的描述

Value

上面列举了Value的9种类型，实际上可以分为三大类

type = 0, 简单字符串
type 为 9, 10, 11 或 12, value字符串在读取出来后需要先解压
type 为 1, 2, 3 或 4, value是字符串序列，这一系列的字符串用于构建list，set，hash 和 zset 结构

Length Encoding

上面说了很多 Length Encoding ，现在就为大家讲解。可能你会说，长度用一个int存储不就行了吗？但是，通常我们使用到的长度可能都并不大，一个int 4个字节是否有点浪费呢。所以Redis采用了变长编码的方法，将不同大小的数字编码成不同的长度。

首先在读取长度时，会读一个字节的数据，其中前两位用于进行变长编码的判断
如果前两位是 0 0，那么下面剩下的 6位就表示具体长度
如果前两位是 0 1，那么会再读取一个字节的数据，加上前面剩下的6位，共14位用于表示具体长度
如果前两位是 1 0，那么剩下的 6位就被废弃了，取而代之的是再读取后面的4 个字节用于表示具体长度
如果前两位是 1 1，那么下面的应该是一个特殊编码，剩下的 6位用于标识特殊编码的种类。特殊编码主要用于将数字存成字符串，或者编码后的字符串。具体见 “String Encoding”

这样做有什么好处呢，实际就是节约空间：