redis设计与实现——2

1.Redisserver{

Redisdb  db；这是一个集合，

Int  dbnum；这是数据库的数量，一共有16个

}

Redis可以通过select n切换数据库，

在服务器内部，客户端状态redisClient结构的db属性记录了客户端当前的目标数据库

redisClient{

Redisdb *db；

}

Redis没有可以返回客户端目标数据库的命令。

1. 数据库键空间

看一下redisdb的结构是什么?

Redisdb{

Dict *dict; //保存的是所有的键值对

Dict *expires；//保存的是所有的过期时间，过期字典,value是过期时间

}

redisdb结构的dict字典保存了数据中中的所有键值对，我们将这个键值对称为键空间。

键空间的键也就是数据库的键，每个键都是一个字符串对象，键空间的值，也就是数据库的值，每个值可以是字符串对象等。

3.设置键的生存时间和过期时间，可以通过EXPIRE(以秒为单位)命令或者PEXPIRE(以毫秒为单位)命令，多少时间后，过期

Set key value ；EXPIRE key 5

SETEX可以在设置一个字符串建的同时设置过期时间

4.EXPIREAT(秒)和PEXPIREAT(毫秒)，设置过期时间，是到这个时间，是一个时间戳，就过期

1. 这四个命令，都是根据PEXPIREAT命令来实现的。无论执行的哪一个命令，经过转换后，最终执行的效果都和PEXPIREAT一样。

6.保存过期时间

7.移除过期时间persist可以移除一个键的过期时间

8.ttl和pttl都可以计算剩余过期时间

9.过期键的删除策略

  1.定时删除：在设置过期时间的同时，创建一个定时器，让定时器在键的过期时间来临时，删除

  2.惰性删除：在对键进行操作时，判断改建是个过期

  3.定期删除：每隔一段时间，检查一次数据库

定时删除：对cpu最不友好，过期键较多，删除时，会占用cpu时间

惰性删除：对内存最不友好，如果内存吃紧，

定期删除：折中

1.aof和rdb

Rbd：RDB 持久化

SAVE和BGSAVE都可用于生成RDB文件，但2个命令区别是：

SAVE 会阻塞redis服务器进程，期间不能处理任何命令请求，知道RDB 文件生成完毕

BGSAVE 会派生出一个子进程，子进程负责创建RDB文件，父进程仍然处理请求。正由于这一点，redis服务器可以配置sava参数，任意满足一个条件，都会执行BGSAVE。条件格式是多少时间内，多少次修改。有2个计数器实现。

在redis重启时，会自动加载RDB文件。此外，当RDB和AOF同事开启时，由于AOF更新频率高，redis服务器会有限使用AOF文件还原数据库

Aof：

RDB的持久化是通过最终的键值对记录数据库的状态。但AOF类似于mysql的binlog。通过记录服务器执行的写命令来记录数据库状态

AOF是一个事件循环loop，主要有追加到缓冲区aof_buf和同步保存到AOF文件里面2个步骤

配置文件的appendfsync 即代表追加到缓冲区后，是否立刻同步保存到AOF文件（现在的操作系统的write操作都是现在保存到内存缓冲区，再满足一定条件，同步到磁盘的）

AOF文件重写 BGREWRITEAOF

但这时会产生一个新的问题，即AOF文件越来越大。AOF重写会产生一个新的AOF文件，保存的的数据库状态相同，但不会有冗余命令

1. 我们将服务器中的非空数据库以及他们的键值对统称为数据库状态。Redis中的数据是存储在内存中的，一旦关闭redis，数据库状态就会消失，所以需要把数据存储到磁盘上。
2. Rdb文件是一个经过压缩的二进制文件，通过该文件可以还远生成数据库。
3. rbd文件的创建和载入

Save和bgsave，save会阻塞redis服务器进程，知道rdb文件创建为止，在期间，不处理任何命令

Bgsave，会派生一个子进程，负责创建rdb文件

Aof更新频率大于rdb，所有优先级大于rdb，开启aof，会优先使用aof

4.rdb载入期间会一直出于阻塞状态

5.自动间隔保存

   900s内，对数据库至少修改了1次

   300s内，                  10

   60                        10000

6.rdb文件结构

Redis五个字符，标识为，标志是一个rdb文件。

Db-version,整数值，记录了rdb文件的版本号，

Database部分包含着林哥或任意多个数据库。以及各个数据库中的键值对。If服务器数据库状态为0，此部分为0

Eof：标志着借结束了

Cheak-sum：保存着校验和

1. 被保存的所有命令都是以redis的命令请求协议格式保存的。
2. Aof是依赖于追加，文件写入，文件同步实现的。
3. 文件追加：将被执行的命令，追加到aof-buf缓冲区末尾
4. 文件写入和同步，在一定的时间内，会考虑是否将缓冲区内的数据写入到aof文件中
5. Aof文件载入

6.aof文件重写，当命令越来越多，文件提交会暴增，通过重写，解决问题。重新创建一个文件，这两个文件数据库状态一致，新文件不包含冗余命令

1.redis就是一个事件驱动程序，服务器需要两类事件，一种是文件事件，一种是时间事件

2.文件事件，redis服务器通过套接字与客户端(或者服务器)进行连接，而文件事件就是服务器对套接字操作的抽象，服务器和客户端通信，会产生相应的文件事件，服务器通过监听并处理，完成一系列网络通信操作。

3.时间事件：一些操作，需要在给定的时间进行操作，而时间事件就是服务器对这类定时操作的抽象

4.文件事件通过I/O多路复用程序，同时监听多个套接字，并根据套接字的任务来套接字关联不同的事件处理器

5.文件事件以单线程方式运行，但是通过I/O多路复用，可以监听多个套接字，将这些套接字放到一个队列里面，以有序的，同步，每次一个的套接字分派。

6.文件件处理器类型

 连接应答处理器

命令请求处理器

命令回复处理器

7.时间事件

持续运行的Redis服务器会定期对自身的资源和状态进行检查和调整，这些定期的操作由serverCron函数负责执行，它的主要工作包括：

更新服务器的统计信息(时间、内存占用、数据库占用)

清理数据库的过期键值对

AOF、RDB持久化

如果是主从服务器，对从服务器进行定期同步

如果是集群模式，对进群进行定期同步和连接

…

Redis服务器将时间事件放在一个链表中，当时间事件执行器运行时，会遍历整个链表。时间事件包括：

周期性事件(Redis一般只执行serverCron时间事件，serverCron时间事件是周期性的)

定时事件

8.

文件事件和时间事件之间是合作关系，服务器会轮流处理这两种事件，并且处理事件的过程中不会发生抢占。

时间事件的实际处理事件通常会比设定的到达时间晚一些

9redis单线程快？

纯内存操作

核心是基于非阻塞的IO多路复用机制

单线程避免了多线程的频繁上下文切换问题