结构

前面的文章我们已经了解到 Redis 的对象系统以及底层数据结构的实现。接下来的章节，我们会深入数据库的实现。

redisServer（服务端结构）：

struct redisServer {
    // ...
    redisDb *db; // 一个数组，保存着服务器中的所有数据库
    int dbnum; // 数据库的数量
    // ...
}

(dbnum在配置文件中，默认数值是16)

redisClient（客户端结构）：

struct redisClient {
    redisdb *db; // 客户端当前正在使用的数据库，指向redisServer中db数组中的某一个
}

redisDb（数据库结构）：

struct redisDb {
    dict *dict; // 数据库键空间，保存着所有的键值对
}

一些数据库的维护操作

  1. 更新键的命中次数和未命中次数（如 GET 命令取一个不存在的键时，未命中次数就会+1）
  2. 更新键的LRU时间
  3. 惰性删除键
  4. 标记脏键（客户端使用watch命令监视某个键的状态，如果键的值被修改了，就会被标记为脏数据）
  5. 脏键计数器值 + 1
  6. 数据库通知

（不理解的下文或者后续的章节都会讲解）

关于键的过期时间

struct redisDb {
    // ...
    dict *expires; // 过期字段，保存着键的过期时间
    // ...
}

expires的键是一个指针，指向过期的字符串键对象。

expires的值是一个long类型的时间戳，表示键的过期时间。

过期键的判定

  1. 判断键是否在过期字典中
  2. 判断当前时间是否大于键的过期时间

过期键的删除策略

Redis采用定期删除 + 惰性删除的策略。

惰性删除：每一个Redis的命令在执行前都会进行过期键的检查，如果发现该键过期，则立即删除。（如果没有命令对过期键进行访问，只能依靠定期删除的策略）。

定期删除：Redis周期性操作的一个环节，分批遍历每个数据库，然后随机取出一些键进行过期检查。

AOF、RDB和复制功能对过期键的处理

AOF和RDB都是Redis的持久化策略，下一个章节会介绍。

复制是Redis集群的功能，就是将一个Redis中的内容，复制到另一个Redis上。

RDB

生成RDB文件的时候，如果键过期了，那么不会被写入文件中。

服务器启动时，如果是主服务器，会检查键是否过期，过期的键会被忽略掉，不会被载入数据库。

如果是从服务器，无论键是否过期，都会被载入数据库。

AOF

如果键已经过期了，对AOF文件没有任何影响，因为AOF文件中存储的是写命令嘛。当过期键被定期删除或者惰性删除后，会向文件中追加键的删除命令（DEL）。

AOF重写的过程中，会对键进行过期检查，已经过期的键是不会保存到重写后的AOF文件中。

复制

在Redis的集群模式中，有且仅有一个主服务器，可以有N多个从服务器。

所有的写操作在主服务器上进行，所有的读操作在从服务器上进行。（读写分离）

数据的同步依靠主服务器向从服务器发送命令实现。（相当于这时候，主服务器就是从服务器的客户端）

按照这个机制，如果键过期了，会向所有的从服务器发送DEL命令，删除对应的过期键。在没有收到主服务器发送的DEL命令时，即使键已经过期了，也不会执行惰性删除或者定期删除操作。

数据库通知

其实就是【发布订阅】功能的实现，在后续的章节中会详细说明。

2024.10.25

writeBy kaiven