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初識(shí)Redis：一探Redis源碼的奧秘
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Redis（Remote Dictionary Server）是一個(gè)高性能的key-value存儲(chǔ)系統(tǒng)，常用于緩存、消息隊(duì)列、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析等場(chǎng)景。由于其出色的性能和功能，Redis備受歡迎，被廣泛應(yīng)用于企業(yè)級(jí)系統(tǒng)中。但Redis的高性能和高可用并非簡單的實(shí)現(xiàn)，在其背后需要大量的技術(shù)支持和優(yōu)化。在這篇文章中，我們將一探Redis源碼的奧秘，深入了解它是如何實(shí)現(xiàn)高性能的。
Redis的內(nèi)存管理
Redis是以內(nèi)存作為存儲(chǔ)介質(zhì)的，所以其內(nèi)存管理是非常重要的。Redis采用了一種基于虛擬內(nèi)存的內(nèi)存管理器，即只分配物理內(nèi)存，而由操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交換內(nèi)存，從而大大提高了Redis內(nèi)存的利用率。在Redis中，每個(gè)對(duì)象（包括字符串、哈希表、列表等）都有一個(gè)RedisObject結(jié)構(gòu)，其中包括對(duì)象類型、引用計(jì)數(shù)、對(duì)象值等信息。RedisObject結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)如下：
typedef struct redisObject {
unsigned type:4;
unsigned encoding:4;
unsigned lru:LRU_BITS;
int refcount;
void *ptr;
} robj;
對(duì)象類型和對(duì)象值都是通過union體現(xiàn)的，根據(jù)不同類型使用不同的對(duì)象值結(jié)構(gòu)體（如字符串使用SDS結(jié)構(gòu)體）。
Redis的高性能實(shí)現(xiàn)
Redis實(shí)現(xiàn)了眾多高性能特性，如異步I/O、事件驅(qū)動(dòng)等，保證Redis的高吞吐率和低延遲。其中，Redis采用了Reactor模型實(shí)現(xiàn)事件驅(qū)動(dòng)，如下圖所示：
Redis的事件管理器是基于epoll（Linux）和kqueue（OS X）實(shí)現(xiàn)的，可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)客戶端連接，實(shí)現(xiàn)了類似于操作系統(tǒng)調(diào)度器的功能。Redis的I/O多路復(fù)用性能是非常良好的，即使有大量連接同時(shí)到達(dá)，也不會(huì)拖慢Redis的響應(yīng)速度。
Redis的持久化機(jī)制
Redis支持兩種持久化機(jī)制：RDB和AOF。RDB是一種簡單的二進(jìn)制快照機(jī)制，可以定期進(jìn)行存儲(chǔ)，將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)快速保存到磁盤上，但可能會(huì)丟失最近一次的修改數(shù)據(jù)；AOF是一種追加式日志機(jī)制，Redis在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)操作都會(huì)被寫入到AOF文件中，在出現(xiàn)宕機(jī)等意外情況時(shí)，可以根據(jù)AOF文件恢復(fù)數(shù)據(jù)。但AOF機(jī)制下寫入磁盤會(huì)帶來一定的性能開銷。
RDB和AOF機(jī)制是可以同時(shí)使用的，通過配置可以設(shè)置開啟單個(gè)或同時(shí)開啟兩個(gè)持久化方式。
總結(jié)
通過了解Redis的內(nèi)存管理、高性能實(shí)現(xiàn)、持久化機(jī)制等關(guān)鍵機(jī)制，可以更好地理解Redis為什么成為了一款高性能的key-value存儲(chǔ)系統(tǒng)。除此之外，Redis還提供了眾多高級(jí)特性，如事務(wù)、Lua腳本等，可實(shí)現(xiàn)更多的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，Redis在現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中大顯優(yōu)勢(shì)。
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本文名稱：初識(shí)Redis一探Redis源碼的奧秘（redis源碼詳解）
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