[Redis]揭秘Redis源码：深度解析与实践心得分享

Redis 是一款高性能的键值型数据库，以其速度快、功能丰富、简单易用等特点受到了广大开发者的喜爱。深入了解 Redis 的源码，有助于我们更好地理解其内部原理，优化应用性能，甚至进行二次开发。本文将...

Redis 是一款高性能的键值型数据库，以其速度快、功能丰富、简单易用等特点受到了广大开发者的喜爱。深入了解 Redis 的源码，有助于我们更好地理解其内部原理，优化应用性能，甚至进行二次开发。本文将深入解析 Redis 源码，分享一些实践心得。

1. Redis 源码结构

Redis 的源码结构清晰，主要由以下几个部分组成：

• src/：Redis 的核心代码，包括数据结构、网络通信、持久化、复制等功能模块。
• adapters/：Redis 的适配器，如 Redis 与其他语言的集成。
• tests/：Redis 的单元测试和基准测试代码。
• tools/：Redis 的工具，如 redis-benchmark、redis-cli 等。

2. Redis 数据结构

Redis 使用多种数据结构来存储键值对，主要包括：

• 字符串（String）：Redis 中的基本数据类型，用于存储文本数据。
• 列表（List）：一个有序集合，可以存储多个元素。
• 集合（Set）：一个无序集合，用于存储多个唯一元素。
• 哈希（Hash）：一个键值对集合，可以存储多个键值对。
• 有序集合（Sorted Set）：一个有序集合，元素按照分数排序。

字符串（String）

Redis 使用 dict 数据结构来存储字符串键值对。dict 是 Redis 自定义的哈希表，其内部实现比较复杂，包括哈希函数、扩容、哈希冲突解决等。

typedef struct dictEntry { void *key; union { redisKey key; void *val; } val; dictEntry *next;
} dictEntry;
typedef struct dictType { unsigned int (*hashFunction)(const void *key); void (*keyDup)(void *privdata, const void *key, void *dupkey); void (*valDup)(void *privdata, const void *key, void *valdupkey); int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2); void (*destroyKey)(void *privdata, void *key); void (*destroyValue)(void *privdata, void *value);
} dictType;

列表（List）

Redis 使用 quicklist 和 ziplists 两种数据结构来实现列表。quicklist 适用于存储大量小元素，而 ziplists 适用于存储少量大元素。

typedef struct quicklistNode { struct quicklistNode *prev; struct quicklistNode *next; void *value; unsigned int len;
} quicklistNode;
typedef struct quicklist { quicklistNode *head; quicklistNode *tail; unsigned long count; unsigned int encoding; unsigned int ziplist_max_zsize; unsigned int ziplist_node_max_zsize;
} quicklist;

3. Redis 网络通信

Redis 使用 TCP 协议进行网络通信，其核心组件包括 ae 事件库和 socket。

ae 事件库

ae 是 Redis 使用的事件库，它可以处理多种类型的文件事件，如连接、读写、信号等。

typedef struct aeEventLoop { int maxfd; int setsize; long long last_time; struct aeFileEvent *events; struct aeTimeEvent *timeevents; int jeidaemon; struct aeEventLoop *parent;
} aeEventLoop;
void aeMain(aeEventLoop *eventLoop);

socket

Redis 使用 socket 进行网络通信，其核心操作包括 accept、connect、send、recv 等。

int socket(int domain, int type, int protocol);
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

4. Redis 持久化

Redis 支持两种持久化方式：RDB 和 AOF。

RDB

RDB 是 Redis 的快照持久化方式，通过定时生成数据快照，将内存中的数据保存到磁盘。

void rdbSaveBackgroundWithSocket(char *filename);
void rdbSaveBackground(char *filename);

AOF

AOF 是 Redis 的日志持久化方式，将所有写操作记录到日志文件中。

void aofOpen(int flags);
void aofWrite(int fd, const char *s, size_t len);
void aofCommit(int sync);

5. Redis 复制

Redis 支持主从复制，通过复制机制实现数据的备份和扩展。

主从复制

主从复制分为三个阶段：同步、传播、应用。

• 同步：从节点连接到主节点，获取主节点的全部数据。
• 传播：从节点将主节点的数据同步到自己的内存中。
• 应用：从节点将主节点的写操作应用到自己的内存中。

int slaveOf(const char *ip, int port);
int syncWithMaster(void);

6. 实践心得

通过深入研究 Redis 源码，我总结了以下几点实践心得：

• 理解 Redis 内部原理，有助于优化应用性能。
• 根据实际需求选择合适的持久化方式。
• 了解主从复制的原理，提高系统的可用性。
• 定期备份数据，防止数据丢失。

总之，Redis 是一款优秀的数据库，深入理解其源码，有助于我们更好地使用 Redis，提升应用性能。