數(shù)據(jù)類型

/*
 * SDS
 */
struct sdshdr {
    int len;
    int free;
    char buf[]; 
};

typedef struct listNode {
    // 前置節(jié)點
    struct listNode *prev;
    // 后置節(jié)點
    struct listNode *next;
    // 節(jié)點的值
    void *value;
} listNode;

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/*
 * 字典
 */
typedef struct dict {
    dictType *type;
    void *privdata;
    // 哈希表褪秀，每個字典包含兩個table
    //一般情況下字典只使用ht[0]這個哈希表，ht[1]只會在對哈希表進行rehash時才會使用
    dictht ht[2];    
    int rehashidx; 
    int iterators; 
} dict;

typedef struct dictht {
    dictEntry **table;  // 哈希表數(shù)組 ,存儲dictEntry
    unsigned long size;
    unsigned long sizemask;
    unsigned long used;
} dictht;
/*
 * hash表節(jié)點
 */
typedef struct dictEntry {
    void *key;  // 鍵
    union {   // 值
        void *val;
        uint64_t u64;
        int64_t s64;
    } v;
    struct dictEntry *next;  // 指向下個哈希表節(jié)點薛训，形成鏈表
} dictEntry

/*
 * 整數(shù)集合
 */
typedef struct intset {   
    uint32_t encoding;
    uint32_t length;
    int8_t contents[]; // 保存元素的數(shù)組
} intse

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typedef struct zskiplistNode {
    //層
    struct zskiplistLevel {
        struct zskiplistNode *forward;//前進指針
        unsigned int span;//跨度
    } level[];
    struct zskiplistNode *backward; //后退指針
    double score; //分值
    robj *obj; //成員對象
} zskiplistNode;

typedef struct zskiplist {
    struct zskiplistNode *header, *tail;  //表頭節(jié)點和表尾節(jié)點
    unsigned long length;  //表中節(jié)點的的數(shù)量
    int level;  //表中層數(shù)最大的節(jié)點層數(shù)
} zskiplist;

內(nèi)存回收

typedef struct redisObject {
    // ...
    // 引用計數(shù)
    int refcount;
    // ...
} robj;

對象共享

redis數(shù)據(jù)庫

struct redisServer {
    redisDb *db; //一個數(shù)組，保存著服務(wù)器中的所有數(shù)據(jù)庫
    int dbnum;  //根據(jù)dbnum屬性創(chuàng)建服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫數(shù)量,默認16
};

typedef struct redisClient {
    redisDb *db;  //這個屬性指向了redisDb數(shù)組的其中一個元素
} redisClient;

typedef struct redisDb {
    dict *dict;     //屬于redisDb *db數(shù)組結(jié)構(gòu)轰胁， 保存所有的鍵值對
} redisDb;

建過期

typedef struct redisDb {
    dict *expires;   //過期字典瘩将，保存鍵過期時間  
} redisDb;

過期建刪除

RDB/AOF過期鍵處理

RDB

struct redisServer{
    struct saveparam *saveparams;  //記錄保存條件的數(shù)組
};
/** redis容許用戶手動配置save選項，當(dāng)滿足條件時鸵贬，自動觸發(fā)BGSAVE 命令 */
struct savparam{
    time_t seconds;  //秒數(shù)
    int changes;  //修改數(shù)
};
struct redisServer{
    long long dirty;   //修改計數(shù)器
    time_t lastsave;  //上一次執(zhí)行保存操作的時間
}; 

AOF

struct redisServer{
    sds aof_buf;   // aof 緩存區(qū)
}:

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事件

在3.0的版本中，服務(wù)器只有一個serverCron的時間事件
1.更新服務(wù)器的各類統(tǒng)計信息速侈，比如時間倚搬、內(nèi)存占用，數(shù)據(jù)庫占用情況等；
2.清理數(shù)據(jù)庫中過期的鍵值空間馒闷；
3.關(guān)閉和清理實現(xiàn)的客戶端連接航揉；
4.嘗試進行AOF或RDB持久化操作尤蛮；
5.如果是主服務(wù)器，會定期的對從服務(wù)器進行同步；
6.如果處于集群模式，對集群定期的進行同步和連接測試

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Redis單線程

struct redisServer {
    list *clients;  //一個鏈表，保存所有的客戶端狀態(tài)
};

Redis是單線程的，為何不利用多個CPU ？
官方解釋：CPU通常Redis的瓶頸，瓶頸一般是內(nèi)存或網(wǎng)絡(luò)IO。

訂閱頻道

struct redisServer {
    dict *pubsub_channels;  //鍵代表被訂閱的頻道， 值代表鏈表，保存了所有訂閱這個頻道的客戶端
};

def SUBSCRIBE(client, channels):  //偽代碼
    #遍歷所有輸入頻道
    for channel in channels:
        # 將客戶端添加到鏈表的末尾
        redisServer.pubsub_channels[channel].append(client)

def PUBLISH(channel, message):  //偽代碼
    # 遍歷所有訂閱頻道 channel 的客戶端
    for client in server.pubsub_channels[channel]:
        # 將信息發(fā)送給它們
        send_message(client, message)

訂閱評定與訂閱模式

客戶端A發(fā)送消息給news.it頻道，客戶端C、客戶端D同樣受到消息(PUBLISH 命令發(fā)送信息到某個頻道時，訂閱頻道客戶端 與 匹配訂閱模式的的客戶端同樣受到信息)

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訂閱模式

struct redisServer {
    list *pubsub_patterns;  //一個鏈表
};

typedef struct pubsubPattern {
    redisClient *client;  //訂閱模式的客戶端
    robj *pattern;  //訂閱的模式
} pubsubPattern;

def PUBLISH(channel, message):   //完整的PUBLISH偽代碼
    # 遍歷所有訂閱頻道 channel 的客戶端
    for client in server.pubsub_channels[channel]:
        # 將信息發(fā)送給它們
        send_message(client, message)
    # 取出所有模式托嚣，以及訂閱模式的客戶端
    for pattern, client in server.pubsub_patterns:
        # 如果 channel 和模式匹配
        if match(channel, pattern):
            # 那么也將信息發(fā)給訂閱這個模式的客戶端
            send_message(client, message)

事物

def execute_transaction():  //事務(wù)的整個執(zhí)行過程偽代碼
    # 創(chuàng)建空白的回復(fù)隊列
    reply_queue = []
    # 取出事務(wù)隊列里的所有命令毛秘、參數(shù)和參數(shù)數(shù)量
    for cmd, argv, argc in client.transaction_queue:
        # 執(zhí)行命令，并取得命令的返回值
        reply = execute_redis_command(cmd, argv, argc)
        # 將返回值追加到回復(fù)隊列末尾
        reply_queue.append(reply)
    # 清除客戶端的事務(wù)狀態(tài)
    clear_transaction_state(client)
    # 清空事務(wù)隊列
    clear_transaction_queue(client)
    # 將事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果返回給客戶端
    send_reply_to_client(client, reply_queue)

typedef struct redisDb {
    dict *watched_keys;  //鍵被監(jiān)視的鍵， 值則是一個鏈表叫挟， 鏈表中保存了所有監(jiān)視這個鍵的客戶端
} redisDb;

事物

復(fù)制

舊版復(fù)制

同步過程
①從服務(wù)器向主服務(wù)器發(fā)送SYNC命令；
②收到SYNC命令的主服務(wù)器執(zhí)行BGSAVE命令朴上，在后臺生成一個RDB文件垒棋，并使用一個緩沖區(qū)記錄從現(xiàn)在開始執(zhí)行的所有寫命令；
③當(dāng)主服務(wù)器的BGSAVE命令執(zhí)行完畢時痪宰，主服務(wù)器會將BGSAVE命令生成的RDB文件發(fā)送給從服務(wù)器叼架，從服務(wù)器接收并載入這個RDB文件，將自己的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)更新至主服務(wù)器執(zhí)行BGSAVE命令時的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)衣撬。
④主服務(wù)器將記錄在緩沖區(qū)里面的所有寫命令發(fā)送給從服務(wù)器乖订，從服務(wù)器執(zhí)行這些寫命令，將自己的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)更新至主服務(wù)器數(shù)據(jù)庫當(dāng)前所處的狀態(tài)具练。

新版復(fù)制

部分重同步

sentinel

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集群

redis常見問題

(一)緩存和數(shù)據(jù)庫雙寫一致性問題
(二)緩存雪崩問題
(三)緩存擊穿問題
(四)緩存的并發(fā)競爭問題