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在瞭解到期鍵問題前我們首先需要對redis的資料庫和資料庫鍵空間有一定的瞭解:
struct redisServer {
// ...
// 一個數組,儲存著伺服器中的所有資料庫
redisDb *db;
//伺服器的資料庫數量,dbnum屬性的值由伺服器配置的database選項決定,預設情況下,該選項的值為16
int dbnum;
// ...
};
在伺服器內部,用戶端狀態redisClient結構的db屬性記錄了用戶端當前的目標資料庫,這個屬性是一個指向redisDb結構的指標:
typedef struct redisClient {
// ...
// 記錄用戶端當前正在使用的資料庫
redisDb *db;
// ...
} redisClient;
現在我們再來看看redisDb 結構,redisDb結構的dict字典儲存了資料庫中的所有索引值對,我們將這個字典稱為鍵空間(key space):
typedef struct redisDb {
// ...
//
資料庫鍵空間,儲存著資料庫中的所有索引值對
dict *dict;
// ...
} redisDb;
- 鍵空間的鍵也就是資料庫的鍵,每個鍵都是一個字串對象;
- 鍵空間的值也就是資料庫的值,每個值可以是字串對象、列表對象、雜湊表對象、集合對象和有序集合對象中的任意一種Redis對象。
下面是一個例子:
根據這個鍵空間,執行相關的添加、刪除、更新等操作的便可以比較容易理解,我們此處也忽略不講了。
下面我們再來介紹一下redisDb結構中的另外一個字典expires,這個字典儲存了資料庫中所有鍵的到期時間,我們稱這個字典為到期字典(注意這裡面只儲存著鍵的到期時間,可不是說這個字典裡面的鍵都是到期的):
- 到期字典的鍵是一個指標,這個指標指向鍵空間中的某個鍵對象(也即是某個資料庫鍵);
- 到期字典的值是一個long long類型的整數,這個整數儲存了鍵所指向的資料庫鍵的到期時間——一個毫秒精度的UNIX時間戳記;
有了上面的知識我們下載便可以來看看四個命令:expire、pexpire、expireat、pexpireat的實現過程。
四個命令的使用是比較簡單的:EXPIRE <key> <seconds> 如:EXPIRE book 100
PEXPIRE <key> <millionseconds>
EXPIREAT <key> <timemap>
PEXPIREAT <key> <timemap> 如:PEXPIREAT book 1388556000000(2014年1月1日零時)其實我也不知道這是怎麼算出來的!!!
注意:利用PERSIST命令可以移除一個鍵的到期時間。
如:redis> PEXPIREAT message 1391234400000
(integer) 1
其他的命令類似。不過值得一提的是:EXPIRE、EXPIREAT、PEXPIRE全部是轉換成PEXPIREAT來實現的。下面來看看每個命令的實現函數:
void expireCommand(redisClient *c) {
expireGenericCommand(c,mstime(),UNIT_SECONDS);
}
void expireatCommand(redisClient *c) {
expireGenericCommand(c,0,UNIT_SECONDS);
}
void pexpireCommand(redisClient *c) {
expireGenericCommand(c,mstime(),UNIT_MILLISECONDS);
}
void pexpireatCommand(redisClient *c) {
expireGenericCommand(c,0,UNIT_MILLISECONDS);
}
他們都調用了expireGenericCommand()函數進行實現,那我們現在就來分析一下expireGenericCommand函數是怎麼實現的:
/*----------------------------------------------------------------------------- * Expires Commands *----------------------------------------------------------------------------*//* This is the generic command implementation for EXPIRE, PEXPIRE, EXPIREAT * and PEXPIREAT. Because the commad second argument may be relative or absolute * the "basetime" argument is used to signal what the base time is (either 0 * for *AT variants of the command, or the current time for relative expires). * * 這個函數是 EXPIRE 、 PEXPIRE 、 EXPIREAT 和 PEXPIREAT 命令的底層實現函數。 * 命令的第二個參數可能是絕對值,也可能是相對值。 * 當執行 *AT 命令時, basetime 為 0 ,在其他情況下,它儲存的就是當前的絕對時間。 * * unit is either UNIT_SECONDS or UNIT_MILLISECONDS, and is only used for * the argv[2] parameter. The basetime is always specified in milliseconds. * * unit 用於指定 argv[2] (傳入到期時間)的格式, * 它可以是 UNIT_SECONDS 或 UNIT_MILLISECONDS , * basetime 參數則總是毫秒格式的。 */void expireGenericCommand(redisClient *c, long long basetime, int unit) { robj *key = c->argv[1], *param = c->argv[2]; long long when; /* unix time in milliseconds when the key will expire. */ // 取出param中的整數值或者嘗試將param中的資料儘可能轉換成整數值存在when中,成功返回REDIS_OK失敗則返回REDIS_ERR if (getLongLongFromObjectOrReply(c, param, &when, NULL) != REDIS_OK) return; // 如果傳入的到期時間是以秒為單位的,那麼將它轉換為毫秒 if (unit == UNIT_SECONDS) when *= 1000; when += basetime; /* No key, return zero. */ // 查詢一下該鍵是否存在 if (lookupKeyRead(c->db,key) == NULL) { addReply(c,shared.czero); return; } /* EXPIRE with negative TTL, or EXPIREAT with a timestamp into the past * should never be executed as a DEL when load the AOF or in the context * of a slave instance. * * 在載入AOF資料時,或者伺服器為附屬節點時, * 即使 EXPIRE 的 TTL 為負數,或者 EXPIREAT 提供的時間戳記已經到期, * 伺服器也不會主動刪除這個鍵,而是等待主節點發來顯式的 DEL 命令。 * * Instead we take the other branch of the IF statement setting an expire * (possibly in the past) and wait for an explicit DEL from the master. * * 程式會繼續將(一個可能已經到期的 TTL)設定為鍵的到期時間, * 並且等待主節點發來 DEL 命令。 */ if (when <= mstime() && !server.loading && !server.masterhost) { // when 提供的時間已經到期,伺服器為主節點(注意主伺服器的masterhost==NULL),並且沒在載入資料 robj *aux; //刪除該鍵 redisAssertWithInfo(c,key,dbDelete(c->db,key)); server.dirty++; /* Replicate/AOF this as an explicit DEL. */ // 傳播 DEL 命令到AOF或者從伺服器 aux = createStringObject("DEL",3); //修改用戶端的參數數組 rewriteClientCommandVector(c,2,aux,key); decrRefCount(aux); //訊號:索引值已經改變了。調用touchWatchedKey(db,key) signalModifiedKey(c->db,key); //發送鍵空間通知和鍵事件通知 notifyKeyspaceEvent(REDIS_NOTIFY_GENERIC,"del",key,c->db->id); addReply(c, shared.cone); return; } else { // 設定鍵的到期時間 // 如果伺服器為附屬節點,或者伺服器正在載入, // 那麼這個 when 有可能已經到期的 setExpire(c->db,key,when); addReply(c,shared.cone); signalModifiedKey(c->db,key); notifyKeyspaceEvent(REDIS_NOTIFY_GENERIC,"expire",key,c->db->id); server.dirty++; return; }}
下面我將對自己在看代碼時裡面不太熟悉的幾個函數進行說明:
函數目的:嘗試從對象o中取出整數值,或者嘗試將對象o中的值換成整數值,並將得到的值儲存在target中。同時如果轉換取出/轉成功的話,返回REDIS_OK,否則返回REDIS_ERR,並向用戶端發送一條出錯回複。
大致實現過程: getLongLongFromObjectOrReply——>getLongLongFromObject——>stroll()最後主要看看stoll函數的實現過程就OK了。
函數目的:為執行讀取操作而取出鍵key在資料庫中的值。並根據是否成功找到值,補救伺服器中的命中和不命中資訊。找搞則傳回值,沒找到則返回NULL
函數實現
函數目的:修改用戶端的參數數組。這其中涉及到C語言可變參數的運用,可以自行學習。
函數實現:如果理解了C語言的可變參數的大致運用的話,函數的實現過程已經大致理解了。其中需要注意的是lookupCommandOrOriginal()函數,lookupCommandOrOriginal()目的是在命令被更名之後,將更名後正確的redisCommand進行返回。
signalModifiedKey(c->db,key)索引值已經改變了的訊號。調用touchWatchedKey(db,key)(“觸碰”一個鍵,如果這個鍵在某個用戶端watch下,那這個用戶端執行的EXEC時事務將失敗)
notifyKeyspaceEvent(REDIS_NOTIFY_GENERIC,"del",key,c->db->id) 發送鍵空間通知和鍵事件通知(該部分知識今後會提到)
這裡主要講的Redis是怎麼樣設定到期鍵的,可以算作後續"Redis到期鍵的刪除策略"的前篇或者說預備知識。
redis學習筆記——expire、pexpire、expireat、pexpireat的執行過程