redis 源碼學習（核心資料結構剖析）

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redis是個key, value資料庫，是個記憶體資料庫。目前是個互連網公司的架構標配。

支援的資料對象有string, list, set, zest和hash object。

資料結構：

資料庫的核心結構是dict（實現是使用hashmap）：

key: string

value: string或者list或者set或者zest或者hash object。

dict資料結構定義：

typedef struct dictht {    // 雜湊表數組    dictEntry **table;    // 雜湊表大小    unsigned long size;    // 雜湊表大小掩碼，用於計算索引值    // 總是等於 size - 1    unsigned long sizemask;    // 該雜湊表已有節點的數量    unsigned long used;} dictht;

table是個雜湊表數組，每個元素是個dictEntry（雜湊節點）指標，dictEntry的定義如下：

typedef struct dictEntry {    // 鍵    void *key;    // 值    union {        void *val;        uint64_t u64;        int64_t s64;    } v;    // 指向下個雜湊表節點，形成鏈表    struct dictEntry *next;} dictEntry;

其中，key是雜湊表的鍵， value是val指向的對象（string, list, set, zest和hash object），或者是64位無符號的整形，或者64位有符號的整形， next是指向下個雜湊節點的指標。

資料結構圖表示如下：

資料庫：上面介紹了資料庫的核心資料結構，現在從資料庫的服務啟動角度剖析下。啟動的入口main函數：

int main(int argc, char **argv) {//...//初始化服務initServer();//...}

initServer函數：

void initServer(){    //...    /* Create the Redis databases, and initialize other internal state. */    // 建立並初始化資料庫結構    for (j = 0; j < server.dbnum; j++) {        server.db[j].dict = dictCreate(&dbDictType,NULL);        server.db[j].expires = dictCreate(&keyptrDictType,NULL);        server.db[j].blocking_keys = dictCreate(&keylistDictType,NULL);        server.db[j].ready_keys = dictCreate(&setDictType,NULL);        server.db[j].watched_keys = dictCreate(&keylistDictType,NULL);        server.db[j].eviction_pool = evictionPoolAlloc();        server.db[j].id = j;        server.db[j].avg_ttl = 0;    }    //...}

其中： struct reidsServer server;//server對象的定義。

redisServer結構：

struct redisServer {// …// redis資料庫數組redisDb *db;<span style="white-space:pre"></span>// 資料庫的數量<span style="white-space:pre"></span>int dbnum;//...}

一個redisServer可以定義dbnum個資料庫，在使用的過程中可以切換，使用select命令，比如：select 0, select 1。。。

redisDb的資料結構：

/* Redis database representation. There are multiple databases identified * by integers from 0 (the default database) up to the max configured * database. The database number is the 'id' field in the structure. */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;                 /* The keyspace for this DB */// 鍵的到期時間，字典的鍵為鍵，字典的值為到期事件 UNIX 時間戳記    dict *expires;              /* Timeout of keys with a timeout set */// 正處於阻塞狀態的鍵    dict *blocking_keys;        /* Keys with clients waiting for data (BLPOP) */// 可以解除阻塞的鍵    dict *ready_keys;           /* Blocked keys that received a PUSH */// 正在被 WATCH 命令監視的鍵    dict *watched_keys;         /* WATCHED keys for MULTI/EXEC CAS */struct evictionPoolEntry *eviction_pool;    /* Eviction pool of keys */// 資料庫號碼int id;                     /* Database ID */// 資料庫的鍵的平均 TTL ，統計資訊long long avg_ttl;          /* Average TTL, just for stats */} redisDb;

可以看出核心就是個雜湊表dict。

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