懒人听书,手机推荐排行榜

新聞中心

這里有您想知道的互聯(lián)網(wǎng)營(yíng)銷解決方案

碼解讀Redis源碼剖析揭秘內(nèi)部實(shí)現(xiàn)（redis源）

Redis是一個(gè)高性能的鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)，目前被廣泛應(yīng)用于緩存、消息隊(duì)列、排行榜等領(lǐng)域。作為一名Redis的使用者，我們往往只關(guān)心它的功能和性能，而不必深入掌握Redis內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。但是，如果你想成為一名專業(yè)的Redis開(kāi)發(fā)者，深入掌握Redis的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)就是必不可少的。本文將對(duì)Redis的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)進(jìn)行剖析，讓讀者從另一個(gè)維度理解Redis的基本原理和運(yùn)作方式。

Redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

在Redis中，最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是字符串、列表、集合、哈希表和有序集合。這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分別對(duì)應(yīng)了Redis中的五個(gè)命令：set、list、set、hash和zset。這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在Redis內(nèi)部都是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

在Redis內(nèi)部，每種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體，用于記錄數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。以Redis中的字符串為例，其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體為：

“`c

typedef struct redisObject {

unsigned type:4;

unsigned encoding:4;

void *ptr;

…

} robj;


其中，type用于記錄對(duì)象的類型，encoding用于記錄對(duì)象的編碼方式（比如int編碼、raw編碼等），ptr字段則指向?qū)ο蟮膶?shí)際存儲(chǔ)地址。

Redis的內(nèi)存管理

在Redis內(nèi)部，所有的對(duì)象都是存儲(chǔ)在堆上的。Redis的內(nèi)存管理主要有以下特點(diǎn)：

1. Redis所有的對(duì)象都是預(yù)先分配好的，當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象時(shí)，直接從預(yù)分配的對(duì)象池中獲取即可，無(wú)需再次申請(qǐng)內(nèi)存。

2. Redis將內(nèi)存空間分為不同的大小等級(jí)，分別存儲(chǔ)不同大小的對(duì)象，這樣可以減少內(nèi)部碎片。

3. Redis使用內(nèi)存池管理對(duì)象內(nèi)存，當(dāng)需要銷毀一個(gè)對(duì)象時(shí)，直接將其加入到空閑對(duì)象鏈表中，等待下次被再次使用。

Redis的事件驅(qū)動(dòng)模型

Redis的事件驅(qū)動(dòng)模型主要由以下三部分組成：文件事件、時(shí)間事件和慢查詢事件。

文件事件是Redis的核心，它負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)事件和文件事件，并根據(jù)事件的類型分發(fā)給對(duì)應(yīng)的事件處理器。

時(shí)間事件主要用于執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，比如定時(shí)全量持久化、定時(shí)清理過(guò)期鍵等。

慢查詢事件用于記錄執(zhí)行時(shí)間超過(guò)指定閾值的命令，以便后續(xù)統(tǒng)計(jì)和優(yōu)化。

Redis的主從復(fù)制

在Redis中，主從復(fù)制是一個(gè)重要的特性。實(shí)現(xiàn)主從復(fù)制的基本流程如下：

1. 主節(jié)點(diǎn)將當(dāng)前修改的命令發(fā)送給從節(jié)點(diǎn)。

2. 從節(jié)點(diǎn)接收到命令后執(zhí)行，并將執(zhí)行的結(jié)果返回給主節(jié)點(diǎn)。

3. 主節(jié)點(diǎn)會(huì)統(tǒng)計(jì)從節(jié)點(diǎn)的回復(fù)情況，如果從節(jié)點(diǎn)的回復(fù)數(shù)量達(dá)到預(yù)設(shè)閾值，則認(rèn)為同步完成。

4. 如果從節(jié)點(diǎn)有新的數(shù)據(jù)修改，則重新開(kāi)始同步。

Redis的持久化

在Redis中，有兩種持久化方式：RDB和AOF。

RDB是一種快照方式的持久化，將當(dāng)前Redis內(nèi)存中的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)則寫入磁盤文件，以保證數(shù)據(jù)在Redis重啟時(shí)不會(huì)丟失。RDB的優(yōu)點(diǎn)是占用磁盤空間小、恢復(fù)速度快，缺點(diǎn)是可能會(huì)丟失某些數(shù)據(jù)。

AOF是一種追加方式的持久化，將Redis執(zhí)行的每個(gè)修改命令都記錄在磁盤AOF文件中，以保證數(shù)據(jù)不丟失。AOF的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)更可靠、可讀性更好，缺點(diǎn)是占用磁盤空間大、恢復(fù)速度較慢。

redis源碼解析

現(xiàn)在，我們通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的代碼實(shí)例來(lái)深入理解Redis源碼的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

我們定義一個(gè)簡(jiǎn)單的redis-cli客戶端，用于向Redis服務(wù)器發(fā)送PING命令并接收返回結(jié)果。

```c
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define MAXLINE 1024

void error(char *msg){
    perror(msg);
    exit(1);
}
int mn(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd, n;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    struct hostent *server;

    char buffer[MAXLINE];

    if(argc 
        printf("usage: %s hostname port\n", argv[0]);
        exit(1);
    }
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    if(sockfd 
        error("ERROR opening socket\n");
    }

    server = gethostbyname(argv[1]);

    if(server == NULL){
        printf("ERROR, no such host\n");
        exit(0);
    }
    bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    bcopy((char *)server->h_addr, (char *)&serv_addr.sin_addr.s_addr, server->h_length);
    serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
    if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) 
        error("ERROR connecting\n");
    }

    while(1){
        bzero(buffer, MAXLINE);
        printf("Input your command: ");
        fgets(buffer, MAXLINE, stdin);
        if(strncmp(buffer, "quit", 4) == 0)
            break;
        n = write(sockfd, buffer, strlen(buffer));

        if(n 
            error("ERROR writing to socket\n");
        }

        bzero(buffer, MAXLINE);
        n = read(sockfd, buffer, MAXLINE - 1);
        if(n 
            error("ERROR reading from socket\n");
        }

        printf("Server reply: %s\n", buffer);
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}

代碼中，我們采用了標(biāo)準(zhǔn)的Socket編程方式，使用TCP協(xié)議與Redis服務(wù)器進(jìn)行通信。

接下來(lái)，我們運(yùn)行redis-cli客戶端，并向Redis服務(wù)器發(fā)送PING命令：

$ ./redis-cli localhost 6379
Input your command: PING

Server reply: +PONG

可以看到，Redis服務(wù)器返回了+PONG，表示客戶端與服務(wù)器正常連接。

接下來(lái)，我們來(lái)分析代碼實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)?？蛻舳税l(fā)送的PING命令是被Redis服務(wù)器直接執(zhí)行的：

“`c

n = write(sockfd, buffer, strlen(buffer));

if(n

error(“ERROR writing to socket\n”);

}

bzero(buffer, MAXLINE);

n = read(sockfd, buffer, MAXLINE – 1);

if(n

error(“ERROR reading from socket\n”);

}


實(shí)際上，服務(wù)器端返回的命令結(jié)果也是直接寫入到客戶端的網(wǎng)絡(luò)套接字中：

```c
/* Send the response to the client. */
if (flag == REDIS_PROPAGATE_NONE && client->fd != -1) {
    if (client->resp > 0) {
        addReplyBulkBuffer(client,&buf);
    } else {
        addReplyRaw(client,buf.buf,strlen(buf.buf));
    }
} else {
    /* Propagate it in the AOF or replication link. */
    feedAppendOnlyFile(server.catbuf,buf.buf,strlen(buf.buf));
}
sdsfree(buf.buf);

可以看到，Redis內(nèi)部的命令執(zhí)行和網(wǎng)絡(luò)通信都是基于標(biāo)準(zhǔn)的Socket編程方式實(shí)現(xiàn)的。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的介紹和示例，相信讀者已經(jīng)對(duì)Redis的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)有了更深入的了解。作為一名Redis開(kāi)發(fā)者，我們需要靈活運(yùn)用這些知識(shí)，理解Redis的工作原理，為Redis應(yīng)用的優(yōu)化和性能提升提供更好的支持。

創(chuàng)新互聯(lián)【028-86922220】值得信賴的成都網(wǎng)站建設(shè)公司。多年持續(xù)為眾多企業(yè)提供成都網(wǎng)站建設(shè),成都品牌網(wǎng)站設(shè)計(jì),成都高端網(wǎng)站制作開(kāi)發(fā),SEO優(yōu)化排名推廣服務(wù),全網(wǎng)營(yíng)銷讓企業(yè)網(wǎng)站產(chǎn)生價(jià)值。

網(wǎng)站欄目：碼解讀Redis源碼剖析揭秘內(nèi)部實(shí)現(xiàn)（redis源）
URL地址：http://fisionsoft.com.cn/article/ccdddpo.html

新聞中心

其他資訊