redis 的源碼都是用C語言寫的，而且，整個redis的大小都很小。本文主要參考redis設(shè)計與實現(xiàn)一書，書中部分數(shù)據(jù)與最新的redis源碼有所出入，但不影響我們的使用學(xué)習(xí)。

基本類型：

建議這里的學(xué)習(xí)大家去參看一下源代碼，或者相應(yīng)的書籍，本節(jié)不對具體的細節(jié)做討論，僅總結(jié)沒種數(shù)據(jù)類型的作用。

1.動態(tài)字符串

struct sdshdr{
    // 記錄字符長度，不計 “\0”
    int len;
    // 剩余空間
    int free;
    // 字符數(shù)組
    char buff[];
}

重定義c語言中的字符串，使得字符串的大小可以改變，減少因為字符串大小改變導(dǎo)致的頻繁釋放內(nèi)存，分配內(nèi)存。以適應(yīng)數(shù)據(jù)庫的使用場景。

特點：

- 惰性空間釋放
- 避免過多的字符串
- 兼容底層的c字符串

2.鏈表

redis 內(nèi)置實現(xiàn)了鏈表的結(jié)構(gòu)。

typedef struct listNode {
    struct listNode *prev;
    struct listNode *next;
    // 定義void指針是因為可以指向任何類型
    void *value;
} listNode;


typedef struct list {
    listNode *head;
    listNode *tail;
    //復(fù)制函數(shù)
    void *(*dup)(void *ptr);
    // 釋放函數(shù)
    void (*free)(void *ptr);
    // 節(jié)點值對比函數(shù)
    int (*match)(void *ptr, void *key);
    // 節(jié)點數(shù)量
    unsigned long len;
} list;

3.字典

鍵值對，redis使用時的鍵值關(guān)系就是靠它了！

typedef struct dictht {
    // hash表數(shù)組
    dictEntry **table;
    unsigned long size;
    // 計算索引值的掩碼，大小為 size - 1
    unsigned long sizemask;
    // 已使用節(jié)點數(shù)
    unsigned long used;
} dictht;

typedef struct dictEntry {
    // 鍵值對
    void *key;
    union {
        void *val;
        uint64_t u64;
        int64_t s64;
        double d;
    } v;
    struct dictEntry *next;
} dictEntry;

// 字典中自帶了兩個hash表，一個平常使用，一個rehash的時候使用。rehash不是一次完成的，而是漸進完成的。
typedef struct dict {
    dictType *type;
    void *privdata;
    dictht ht[2];
    long rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
    int iterators; /* number of iterators currently running */
} dict;

還有一些具體的類型定義等，可以參考源代碼。

4.跳躍表

跳躍表是一個有序的結(jié)構(gòu)，先安分數(shù)排序，再按對象大小排序，聽起來是不是很像sorted set，我猜就是這種數(shù)據(jù)的底層結(jié)構(gòu)。一個跳躍表的例子：

5.整數(shù)集合

該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以很便利的用于存取數(shù)據(jù)庫中的整數(shù)集合。

typedef struct intset {
    uint32_t encoding;
    uint32_t length;
    int8_t contents[];
} intset;

redis的整數(shù)集合還會有一定的升級和降級的操作以節(jié)省內(nèi)存。

6.壓縮列表

為了節(jié)約內(nèi)存而開發(fā)的，對于可以壓縮的小數(shù)值，小的字符串等進行鍵的壓縮。

7.對象

redis基于以上各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建立相應(yīng)的對象結(jié)構(gòu)，從而以對象構(gòu)建數(shù)據(jù)庫。對象包括：字符串對象，列表對象，集合對象，有序集合對象，哈希對象。除此之外，redis還引入引用計數(shù)和內(nèi)存回收機制。

8.數(shù)據(jù)庫

typedef struct redisDb {
    dict *dict;                 /* The keyspace for this DB */
    dict *expires;              /* Timeout of keys with a timeout set */
    dict *blocking_keys;        /* Keys with clients waiting for data (BLPOP) */
    dict *ready_keys;           /* Blocked keys that received a PUSH */
    dict *watched_keys;         /* WATCHED keys for MULTI/EXEC CAS */
    struct evictionPoolEntry *eviction_pool;    /* Eviction pool of keys */
    int id;                     /* Database ID */
    long long avg_ttl;          /* Average TTL, just for stats */
} redisDb;

• struct redisServer
• typedef struct client

定義了客戶端和服務(wù)器。

Redis 持久化

你可以理解為mysql一樣的在內(nèi)存留下的數(shù)據(jù)。

1.RDB 持久化

一定間隔內(nèi)將內(nèi)存的數(shù)據(jù)保存的本地的RDB文件中，它保存了某個時間點得數(shù)據(jù)集,非常適用于數(shù)據(jù)集的備份。

優(yōu)點：與AOF相比,在恢復(fù)大的數(shù)據(jù)集的時候，RDB方式會更快一些。
缺點：萬一在Redis意外宕機, 你可能會丟失間隔時間內(nèi)的數(shù)據(jù).

2.AOF 持久化

一個只進行追加的日志文件，記錄下每次執(zhí)行的命令，復(fù)原的時候把所有命令執(zhí)行一遍，不改變數(shù)據(jù)以及運行狀態(tài)的命令不記錄。過大的時候整理重寫。

優(yōu)點：備份時間極短。數(shù)據(jù)丟失量小。
缺點：AOF 文件的體積通常要大于 RDB 文件的體積。

關(guān)于持久化的詳細信息可參考官網(wǎng)指南

事務(wù)

MULTI 、 EXEC 、 DISCARD 和 WATCH 是 Redis 事務(wù)相關(guān)的命令。事務(wù)可以一次執(zhí)行多個命令， 并且?guī)в幸韵聝蓚€重要的保證：

• 事務(wù)是一個單獨的隔離操作：事務(wù)中的所有命令都會序列化、按順序地執(zhí)行。事務(wù)在執(zhí)行的過程中，不會被其他客戶端發(fā)送來的命令請求所打斷。
• 事務(wù)是一個原子操作：事務(wù)中的命令要么全部被執(zhí)行，要么全部都不執(zhí)行。

Redis 不支持回滾（roll back）：

Redis 命令只會因為錯誤的語法而失敗（并且這些問題不能在入隊時發(fā)現(xiàn)），或是命令用在了錯誤類型的鍵上面：這也就是說，從實用性的角度來說，失敗的命令是由編程錯誤造成的，而這些錯誤應(yīng)該在開發(fā)的過程中被發(fā)現(xiàn)，而不應(yīng)該出現(xiàn)在生產(chǎn)環(huán)境中。

因為不需要對回滾進行支持，所以 Redis 的內(nèi)部可以保持簡單且快速。

有種觀點認為 Redis 處理事務(wù)的做法會產(chǎn)生bug， 然而需要注意的是， 在通常情況下， 回滾并不能解決編程錯誤帶來的問題。 舉個例子， 如果你本來想通過 INCR 命令將鍵的值加上 1 ， 卻不小心加上了 2 ， 又或者對錯誤類型的鍵執(zhí)行了INCR ， 回滾是沒有辦法處理這些情況的。

本人對于redis的 實操尚少，更多的知識來自書籍和官網(wǎng)，本文尚介紹部分redis的特性，更多的學(xué)習(xí)可以參考官網(wǎng)文檔