概覽

Header

RDB文件的頭部占用9bytes，前5bytes為Magic String,后4bytes為版本號；

52 45 44 49 53 #"REDIS",就像java的class文件以0xCAFEBABE開頭一樣
30 30 30 36    #RDB版本號,30表示‘0’，版本號為0006＝6

注意：版本號是字符串而不是整型;:

 snprintf(magic,sizeof(magic),"REDIS%04d",RDB_VERSION);

Body

DB Selector

FE開頭表示后跟表示DB Selector；例如：

FE 00#FE表明數據庫的哪個db，此處為db0

注意:DB Selector長度不固定，具體的編碼方式請參見后文的Length編碼

AUX Fields

FA開頭表示后跟AUX Fields,記錄生成Dump文件的Redis相關信息，例如redis-ver、redis-bits、used-mem、aof-preamble和repl-id等；
這些信息采用String編碼；

注意:redis3.0版本的RDB版本號為6，redis3.2的版本號為7；

Key-Value

key-value有三種格式:

1. expire為second

   FD $unsigned int    #失效時間(秒)，4個字節
   $value-type         #1個字節，表明數據類型：set,map等
   $string-encoded-key #key值，字符串類型
   $encoded-value      #value,編碼方式和類型有關
   

2. expire為millisecond

   FC $unsigned long    #失效時間(毫秒），8個字節
   $value-type          #數據類型,1個字節
   $string-encoded-key  #key，字符串類型
   $encoded-value       #value,編碼方式和類型有關
   

3. 無expire

   $value-type         #數據類型,1個字節
   $string-encoded-key #key，字符串類型
   $encoded-value      #value,編碼方式和類型有關
   

Footer

FF              #RDB文件的結束
8byte checksum #循環冗余校驗碼，Redis采用crc-64-jones算法，初始值為0

編碼算法說明

Length編碼

長度采用BigEndian格式存儲，為無符號整數

1. 如果以"00"開頭，那么接下來的6個bit表示長度；
2. 如果以“01”開頭，那么接下來的14個bit表示長度；
3. 如果以"10"開頭，該byte的剩余6bit廢棄，接著讀入4個bytes表示長度(BigEndian)；
4. 如果以"11"開頭，那么接下來的6個bit表示特殊的編碼格式，一般用來存儲數字：

• 0表示用接下來的1byte表示長度
• 1表示用接下來的2bytes表示長度；
• 2表示用接下來的4bytes表示長度；

String編碼

該編碼方式首先采用Length編碼 進行解析：

1. 從上面的Length編碼知道，如果以"00","01","10"開頭，首先讀取長度；然后從接下來的內容中讀取指定長度的字符；
2. 如果以"11"開頭，而且接下來的6個字節為“0”、“1”和“2”,那么直接讀取接下來的1，2，4bytes做為字符串的內容（實際上存儲的是數字，只不過按照字符串的格式存儲）；
3. 如果以“11”開頭，而且接下來的6個字節為"3",表明采用LZF壓縮字符串格式：

LZF編碼的解析步驟為:

1. 首先采用Length編碼讀取壓縮后字符串的長度clen;
2. 接著采用Length編碼讀取壓縮前的字符串長度;
3. 讀取clen長度的字節，并采用lzf算法解壓得到原始的字符串

Score編碼

1. 讀取1個字節，如果為255，則返回負無窮；
2. 如果為254，返回正無窮；
3. 如果為253，返回非數字；
4. 否則，將該字節的值做為長度，讀取該長度的字節，將結果做為分值；

Value編碼

Redis中的value編碼包括如下類型:

其中String編碼在前面已經介紹過，接下來逐一介紹其他的9種編碼方式；

List

1. 首先用Length編碼讀取List的長度lsize；
2. 采用String編碼讀取lsize個字符串

Set

同List

Sorted Set

1. 首先用Length編碼讀取Sorted Set的長度zsize；
2. 采用String編碼讀取字符串,采用Score編碼讀取分值；
3. 循環讀取zsize次；

Hash

1. 采用Length編碼讀取Hash的大小hsize；
2. 采用String編碼讀取2*hsize的字符串，按照key,value的方式組裝成Map

Zipmap

用于存儲hashmap,Redis2.6之后，該編碼被廢棄，轉而采用Ziplist編碼；

采用String編碼讀取整個zipmap字符串，hashmap字符串的格式為:

<zmlen><len>"foo"<len><free>"bar"<len>"hello"<len><free>"world"<zmend>

1. zmlen:一個字節，Zipmap的大小；如果>=254,意味著zipmap的大小無法直接獲取到，必須要遍歷整個zipmap才能得到大小；
2. len:字符串長度，1或5個字節長度；如果第一個字節在0~252之間，那么長度為第一個字節；如果為253,那么接下來的4個字節表示長度；254和255是無效值；
3. free:1字節,表明value空閑的字節數；
4. zmend:0xff,表示Zipmap的結尾；

Ziplist

采用String編碼讀取整個ziplist字符串，字符串的格式為:

<zlbytes><zltail><zllen><entry><entry><zlend>

1. zlbytes:4字節無符號整數，表示ziplist占用的總字節數；
2. zltail:4字節無符號整數(little endian),表示尾元素的偏移量；
3. zllen:2字節無符號整數(little endian),表示ziplist中的元素個數, 當元素個數大于65535時，無法用2字節表示，需要遍歷列表獲取元素個數；
4. entry:ziplist中的元素；
5. zlend:常量(0xff),表示ziplist的結尾；

entry的格式：

<length-prev-entry><encoding><content>

1. lenth-prev-entry:如果第一個字節<254,則用1bytes表示長度；否則則用接下來的4bytes（無符號整數）表示長度;
2. encoding

• "00"開頭：字符串，用接下來的6bit表示長度；
• "01"開頭：字符串，用接下來的14bit表示長度；
• "10"開頭：字符串,忽略本字節的6bit,用接下來的32bit表示長度；
• "11000000"開頭：整數，內容為接下來的16bit；
• "11010000"開頭：整數，內容為接下來的32bit；
• "11100000"開頭：整數，內容為接下來的64bit；
• "11110000"開頭：整數，內容為接下來的24bit；
• "11111110"開頭：整數，內容為接下來的8bit；
• "1111"開頭 ：整數，內容為接下來的4bit的值減去1；

3. content
   entry內容，它的長度通過前面的encoding確定；

注意：元素長度、內容長度等都是采用Little Endian編碼;

Intset

Intset是一個整數組成的二叉樹；當set的所有元素都是整形的時候，Redis會采用該編碼進行存儲；Inset最大可以支持64bit的整數，做為優化，如果整數可以用更少的字節數表示，Redis可能會用16~32bit來表示；注意的是當插入一個長度不一樣的整數時，有可能會引起整個存儲結構的變化；

由于Intset是一個二叉樹，因此它的元素都是排序過的；
采用String編碼讀取整個intset字符串，字符串的格式為:

<encoding><length-of-contents><contents>

1. encoding:32bit的無符號整數；可選值包括2、4和8；表示inset中的每個整數占用的字節數；
2. length-of-contents:32bit無符號整數，表示Intset中包含的整數個數；
3. contents:整數數組，長度由length-of-contents決定；

Sorted Set in Ziplist Encoding

采用Ziplist編碼，區別在于用兩個entry分別表示元素和分值；

Hashmap in Ziplist Encoding

采用Ziplist編碼，區別在于用兩個entry分別表示key和value;

代碼樣例

代碼樣例請參考github上的例子redis-sync