redis

后續(xù)源碼文件名稱統(tǒng)一通過()表示，redis底層是C語言坚冀，因此.h、.c文件可認(rèn)為是源碼文件

源碼版本 redis-6.0.5

redis全稱：REmote DIctionary Service 譯為遠(yuǎn)程字典服務(wù)

每個KV鍵值對都存儲在dictEntry(dict.h)里面惊畏，redis底層是哈希表（hashTable）舀透，結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在dictEntry是數(shù)組舌稀，*next指針維護(hù)鏈表旱捧。

dictEntry

key是字符串結(jié)構(gòu)塞颁，redis采用sds結(jié)構(gòu)（sds.h）存儲浪讳，由于底層是C語言編寫，C語言沒有String結(jié)構(gòu)惑芭。

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sds與char[]的區(qū)別：

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sds長度存儲在len屬性當(dāng)中坠狡，無需再計(jì)算
內(nèi)存分配不足導(dǎo)致溢出，sds會提前檢查空間剩余量并進(jìn)行分配
減少內(nèi)存分配次數(shù)强衡，sds修改后len變?yōu)?0字節(jié)擦秽，而buf數(shù)組實(shí)際長度為21，10字節(jié)空余漩勤，1字節(jié)用于存儲空字符串
二進(jìn)制安全問題：C語言通過空字符串識別結(jié)束感挥，像視頻、圖片越败、音頻等中間內(nèi)容包括了空字符触幼，會導(dǎo)致解析失敗

value存儲在redisObject當(dāng)中（server.h）

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對象類型可以根據(jù)命令：type key查看

基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

String

基本介紹：

字符串類型的內(nèi)部編碼（對應(yīng)redisObject中encoding存儲的值）

可通過命令object encoding key查詢編碼

int：（8字節(jié) 64位）
embstr：sds的一種格式，存儲小于44字節(jié)的字符串究飞，redisObject和sds連續(xù)分配置谦，修改時需要重新全部分配，因此設(shè)置為只讀
raw：存儲大于44字節(jié)的字符串亿傅，redisObject和sds分別分配媒峡。

embstr以及raw的臨界值可通過配置#define OBJ_ENCODING_EMBSTR_SIZE_LIMIT 44實(shí)現(xiàn)（object.h）超過范圍則自動轉(zhuǎn)換類型，修改數(shù)據(jù)會轉(zhuǎn)換成raw類型葵擎，大內(nèi)存編碼無法退化為小內(nèi)存編碼谅阿。

應(yīng)用場景：

熱點(diǎn)內(nèi)容緩存
分布式session
分布式鎖：setnx
全局id：incrby 項(xiàng)目上應(yīng)用：全局msgId
原子性操作可應(yīng)用的場景：限流、計(jì)數(shù)

Hash

value只能是字符串類型

基本介紹：

優(yōu)點(diǎn)：減少內(nèi)存空間、減少key沖突签餐、批量獲取減少IO
缺點(diǎn)：field無法單獨(dú)設(shè)置過期時間寓涨、無bit操作、數(shù)據(jù)量分布問題（都分布在key所在節(jié)點(diǎn)）
基本操作指令：hset氯檐、hmset戒良、hscan

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實(shí)現(xiàn)原理：（底層由兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成）

hash的底層由兩種結(jié)構(gòu)組成：ziplist和hashtable

ziplist壓縮列表（ziplist.c）：

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通過當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的長度和上一個節(jié)點(diǎn)的長度計(jì)算出上一個節(jié)點(diǎn)的地址

使用場景：hash鍵值都小于64byte、鍵值對數(shù)量小于512個

可通過redis.conf配置轉(zhuǎn)成哈希表的臨界值：hash-max-ziplist-value冠摄、hash-max-ziplist-entries

當(dāng)超過這兩個閾值的時候轉(zhuǎn)換為hashtable（哈希表）

編碼格式：根據(jù)字節(jié)區(qū)分

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hashtable哈希表（dict.h）：redis底層哈希表可參照此結(jié)構(gòu)

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根據(jù)負(fù)載因子就是鏈表的長度（dict_force_resize_ratio=5）糯崎，若大于，則觸發(fā)rehash耗拓，擴(kuò)容大小為當(dāng)前庫大小*2

rehash過程： redis-rehash過程是采用漸進(jìn)式rehash即分多次拇颅、漸進(jìn)式完成的
1. 擴(kuò)容大小h[1]為h[0]使用的數(shù)量*2，講rehashidex索引計(jì)數(shù)器置0乔询，開始rehash
2. 程序進(jìn)行crud的過程中外，還遷移rehashidex上的節(jié)點(diǎn)韵洋，重新計(jì)算hash值竿刁，遷移h[0]節(jié)點(diǎn)到h[1]當(dāng)中，rehashidx+1
3. rud操作（即除了新增操作）會兩個哈希表同時操作搪缨，新增操作只操作h[1]表食拜，保證h[0]中的數(shù)據(jù)只減不增，最后變成空表釋放空間
應(yīng)用場景：
1. 用戶的任務(wù)進(jìn)度：key-用戶id field：任務(wù)名稱 value：任務(wù)進(jìn)度
2. 用戶的購物車：key-用戶id field：商品 value：商品數(shù)量