Redis设计与实现

写在前面

这本书主要是讲Redis底层的实现，总体上分为四部分：

1. 数据结构与对象
2. 单机数据库的实现
3. 多机数据库的实现
4. 独立功能的实现

这个顺序和作者自己学习的顺序应该是一致的，但是感觉有一点不合理：在刚开始看的时候一直比较着急，因为是在对Redis整体上没有概念的情况下看细节。

学习笔记

在Redis中键为字符串、值为对象，底层处理用到的数据结构有：

1. 动态字符串：使用预分配和惰性释放来减少内存操作次数
2. 链表
3. 字典：渐进式rehash防止卡住
4. 跳跃表
5. 整数集合：有序、不重复的整数集合，在必要的时候升级来节约内存
6. 压缩列表：连续内存保存整数或字节的列表，通过压缩来节省内存
7. 对象：在Redis中都是对象，实现基于上面的数据结构

由于Redis是用C编写的，没有垃圾回收机制，因此在对象系统中构建了一个引用计数实现内存回收器，通过该机制，程序可以通过跟踪对象的引用计数信息，在适当的时候自动释放对象并进行内存回收。

有了这些基础就可以开始看Redis作为一个服务器是如何工作的：

                  +-------------+                   
                  | redisServer |                   
                  +------+------+                   
                         |                          
+-----------+     +------+------+      +-----------+
|redisClient+-----+   redisDb   +--+---+    dict   |
+-----------+     +-------------+  |   +-----------+
                  |   redisDb   |  |                
                  +-------------+  |   +-----------+
                  |   redisDb   |  +---+  expires  |
                  +-------------+      +-----------+

其中：

1. dict：键空间
2. expires：键的过期时间

还有另外一种做过期时间的方法是：对dict上的键做扩展，增加过期时间字段。和Redis的做法相比可能有几个缺点：浪费空间、遍历时浪费时间、结构不清晰。过期键的删除有三种策略：

1. 定时删除：在设置键的过期时间时创建Timer，当Timer运行时执行删除操作
2. 惰性删除：在取值时判断是否过期，如果过期则删除
3. 定期删除：每隔一段时间对数据库进行检查扫描，删除里面过期的键

定时删除显然不靠谱，在Redis中同时使用了定期删除和惰性删除，当然在持久化程序中也需要考虑过期时间。