如果你仔細(xì)研究過(guò) Redis 中各種實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)為了性能，Redis 真的是不遺余力。

作為一種高性能的鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)，Redis 廣泛用于緩存、會(huì)話管理、消息隊(duì)列等多種場(chǎng)景。

為了提高 Redis 在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)的性能和效率，Redis 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了對(duì)象共享池（Shared Object Pool）這一內(nèi)部機(jī)制。

那么接下來(lái)松哥就和大家詳細(xì)說(shuō)一說(shuō) Redis 中的對(duì)象共享池。

一 設(shè)計(jì)目的

Redis 的對(duì)象共享池主要用于復(fù)用一些常用的數(shù)據(jù)對(duì)象，以減少內(nèi)存的開(kāi)銷(xiāo)。

在 Redis 中，一些常用的數(shù)據(jù)對(duì)象，主要是小整數(shù)（如 0 到 9999）等，是不會(huì)被改變的，因此可以安全地共享使用而無(wú)需重復(fù)創(chuàng)建。

例如你設(shè)置 set k1 99 和 set k2 99，這時(shí) k1 和 k2 其實(shí)指向的是同一個(gè)對(duì)象。

通過(guò)共享這些對(duì)象，Redis 能夠顯著降低內(nèi)存的使用量，并減少對(duì)象的創(chuàng)建和銷(xiāo)毀時(shí)間，從而提升整體性能。

二 工作原理

在 Redis 服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)，會(huì)預(yù)先創(chuàng)建并存儲(chǔ)一些常用的對(duì)象到一個(gè)全局的哈希表中，這個(gè)哈希表就是對(duì)象共享池。

當(dāng) Redis 需要處理一個(gè)鍵值對(duì)時(shí)，會(huì)首先檢查這個(gè)鍵值對(duì)中的值是否已經(jīng)在對(duì)象共享池中。如果已存在，Redis 將直接引用該對(duì)象，而不是創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象。

三 支持的對(duì)象類(lèi)型

目前主要是支持小整型，也就是 0～9999 之間的整數(shù)，浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)不支持。

四 應(yīng)用場(chǎng)景

對(duì)象共享池在多種場(chǎng)景下都能顯著提升 Redis 的性能和效率，特別是在處理大量重復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)。例如，在 Web 應(yīng)用中，許多緩存的鍵值對(duì)可能包含相同的值，通過(guò)對(duì)象共享池，這些值可以被多個(gè)鍵值對(duì)共享，從而節(jié)省大量?jī)?nèi)存。

注意事項(xiàng)

• 只讀性：對(duì)象共享池中的對(duì)象是只讀的，不可修改。如果應(yīng)用程序需要修改這些對(duì)象，Redis 會(huì)將其復(fù)制并創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象進(jìn)行操作。因此，在使用共享對(duì)象時(shí)，需要注意對(duì)象的可修改性。
• 內(nèi)存策略：當(dāng) Redis 設(shè)置了最大內(nèi)存值（maxmemory）并啟用了 LRU（最近最少使用）等相關(guān)淘汰策略時(shí)，對(duì)象共享池可能會(huì)被禁用。這是因?yàn)樵趦?nèi)存緊張的情況下，共享對(duì)象可能不再是最優(yōu)選擇。

五 實(shí)際案例

為了通過(guò)實(shí)際案例證明 Redis 中對(duì)象共享池的存在，我們可以結(jié)合 Redis 的內(nèi)部機(jī)制和一些實(shí)際操作來(lái)進(jìn)行分析。雖然 Redis 的官方文檔沒(méi)有直接提及“對(duì)象共享池”這一術(shù)語(yǔ)，但我們可以從 Redis 如何處理整數(shù)對(duì)象的共享中看到其背后的共享機(jī)制。

假設(shè)我們有一個(gè) Redis 服務(wù)器，它用于存儲(chǔ)和訪問(wèn)大量的鍵值對(duì)。在這些鍵值對(duì)中，有一部分鍵對(duì)應(yīng)的值是常見(jiàn)的小整數(shù)。

我們來(lái)執(zhí)行以下命令：

SET k1 1  
OBJECT REFCOUNT k1  
SET k2 1  
OBJECT REFCOUNT k1

圖片

這里我要跟大家解釋下。

OBJECT REFCOUNT 命令理論上可以查看某一個(gè) key 對(duì)應(yīng)的 value 被引用的次數(shù)。

所以我們期望第一次執(zhí)行 OBJECT REFCOUNT k1 的時(shí)候返回 1，第二次執(zhí)行 OBJECT REFCOUNT k1 的時(shí)候返回 2，但是實(shí)際上卻并非如此，每次都是返回 2^31-1。

雖然這里并沒(méi)有返回我們想要的值，但是大家可以看到，OBJECT REFCOUNT k1 返回的值確實(shí)和 value 為字符串的 key 的返回值是不同的。

松哥來(lái)解釋下原因。

通過(guò)分析 Redis 源碼，松哥發(fā)現(xiàn)新版本的 redis 中 OBJ_SHARED_INTEGERS 變量定義了共享整數(shù) 10000，并且定義不被銷(xiāo)毀的全局對(duì)象的引用數(shù)量 OBJ_SHARED_REFCOUNT 為 INT_MAX，INT_MAX = 2^31 - 1 =2147483647。

源碼位置在：https://github.com/redis/redis/blob/unstable/src/server.h#L903。

圖片

并且從源碼中可以看到當(dāng)把一個(gè)對(duì)象設(shè)置為共享時(shí)候就會(huì)把 refcount 設(shè)置為 INT_MAX。

源碼位置在：https://github.com/redis/redis/blob/unstable/src/object.c#L56。

圖片

從這里就能看出，如果某個(gè)對(duì)象的引用次數(shù)是 2^31-1，那么就說(shuō)明這個(gè)對(duì)象是一個(gè)引用對(duì)象。

Redis 實(shí)戰(zhàn)

Redis 博大精深，然而很多時(shí)候我們說(shuō)到 Redis，卻只知道緩存或者分布式鎖，面試的時(shí)候也只能從這兩個(gè)角度去準(zhǔn)備。

但是在實(shí)際面試中，Redis 這塊能夠發(fā)揮的地方可太多了：

• Redis 中 String 類(lèi)型使用了什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？
• 為什么每種數(shù)據(jù)類(lèi)型幾乎都設(shè)計(jì)了兩種以上的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？
• 為什么要延遲雙刪？原因是什么
• RedLock 解決了什么問(wèn)題，為什么現(xiàn)在又被廢棄了？現(xiàn)在用什么？
• watchdog 什么情況下會(huì)失效？
• Redis 掛了怎么辦？
• 如何實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)排行榜？
• 。。。

還有很多，我就不一一列舉了。