[Redis]揭秘Redis：深度解析源码，解锁高性能数据库核心技术

Redis是一款高性能的键值对存储系统，常被用于缓存、会话管理、消息队列等场景。本文将深度解析Redis的源码，帮助读者解锁其高性能数据库的核心技术。1. Redis简介Redis是一款开源的、基于内...

Redis是一款高性能的键值对存储系统，常被用于缓存、会话管理、消息队列等场景。本文将深度解析Redis的源码，帮助读者解锁其高性能数据库的核心技术。

1. Redis简介

Redis是一款开源的、基于内存的、支持多种数据结构的键值对存储系统。它支持的数据结构包括字符串、列表、集合、哈希表、有序集合等。Redis以其高性能、丰富的数据结构和简单易用的特性在各个领域得到了广泛的应用。

2. Redis的数据结构

Redis支持多种数据结构，下面将分别介绍：

2.1 字符串

字符串是Redis中最基本的数据结构，用于存储文本内容。Redis的字符串可以存储最大长度为512MB的任意字符串。

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

2.2 列表

列表是一个有序集合，可以存储多个元素。Redis的列表使用双向链表实现。

typedef struct listNode { void *value; struct listNode *prev; struct listNode *next;
} listNode;
typedef struct list { listNode *head; listNode *tail; unsigned long len;
} list;

2.3 集合

集合是一个无序集合，用于存储多个唯一的元素。Redis的集合使用哈希表实现。

typedef struct dictType { unsigned int hashFunction(void *key); void *hashKey(void *key); void *keyDup(void *key); void *valDup(void *val); int keyCompare(void *key1, void *key2); void destroyKey(void *key); void destroyValue(void *value);
} dictType;
typedef struct dict { dictType *type; void *privdata; dictEntry **table; unsigned long size; unsigned long used; dictScanCursor cursor;
} dict;

2.4 哈希表

哈希表用于存储键值对，Redis的哈希表使用链表法解决哈希冲突。

typedef struct dictEntry { void *key; union { void *val; uint64_t u64; int64_t s64; } v; struct dictEntry *next;
} dictEntry;

2.5 有序集合

有序集合是一个有序集合，用于存储多个元素。Redis的有序集合使用跳表实现。

typedef struct zskiplistNode { struct zskiplistLevel level; union { struct zskiplistNode *forward; void *forward_v; } forward; void *backward; double score; sds ele;
} zskiplistNode;

3. Redis的持久化机制

Redis支持两种持久化机制：RDB和AOF。

3.1 RDB

RDB（Redis Database Backup）是一种基于快照的持久化机制。当Redis启动时，它会读取RDB文件，恢复数据到快照时的状态。

void saveDbWithSynchronization(int sync) { if (sync) { redisSetSynchronizationNeeded(); } if (sync && !dictIsEmpty(db->dict)) { rdbSaveBackground(); } else { rdbSave(rdbSaveBuffer); }
}

3.2 AOF

AOF（Append Only File）是一种基于日志的持久化机制。每当Redis执行写操作时，它都会将操作记录到AOF文件中。

void appendCommand(char *cmd, robj *argv, int argc) { if (server.appendonly) { if (server.appendonly_flags & AOF_FSYNC) aof_Fsync(); aofAppendCommand(cmd, argv, argc); }
}

4. Redis的网络模型

Redis使用单线程IO多路复用模型，通过epoll、kqueue、evport等机制实现并发处理。

void acceptHandler(int sock, int flags) { int fd; struct sockaddr_in sa; socklen_t sa_len = sizeof(sa); if ((fd = accept(sock, (struct sockaddr *)&sa, &sa_len)) != -1) { // 创建连接，处理请求等 }
}

5. 总结

Redis是一款高性能的数据库，其核心技术在数据结构、持久化机制和网络模型等方面得到了很好的体现。通过深度解析Redis的源码，我们可以更好地理解其工作原理，为实际应用提供更多思路。