Redis的內部結構

Redis的內部結構如下圖所示：

各功能模組說明如下：

File Event: 處理檔案事件(在多個用戶端中實現多工，接受它們發來的命令請求（讀事件），並將命令的執行結果返回給用戶端（寫事件）)

Time Event: 時間事件(更新統計資料，清理到期資料，附屬節點同步，定期持久化等)

AOF: 命令日誌的資料持久化

RDB：實際的資料持久化

Lua Environment : Lua 指令碼的運行環境. 為了讓 Lua 環境符合 Redis 指令碼功能的需求， Redis 對 Lua 環境進行了一系列的修改， 包括添加函數庫、更換隨機函數、保護全域變數， 等等

Command table(命令表)：在執行命令時，根據字元來尋找相應命令的實現函數。

Share Objects（對象共用）：

主要儲存常見的值：a.各種命令常見的傳回值，例如傳回值OK、ERROR、WRONGTYPE等字元；b. 小於 redis.h/REDIS_SHARED_INTEGERS (預設1000)的所有整數。通過預分配的一些常見的值對象，並在多個資料結構之間共用對象，程式避免了重複分配的麻煩。也就是說，這些常見的值在記憶體中只有一份。

Databases：

Redis資料庫是真正儲存資料的地方。當然，資料庫本身也是儲存在記憶體中的。

Databased的資料結構虛擬碼如下：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;font-size:18px;">typedef struct redisDb {    // 儲存著資料庫以整數表示的號碼    int id;    // 儲存著資料庫中的所有索引值對資料    // 這個屬性也被稱為鍵空間（key space）    dict *dict;    // 儲存著鍵的到期資訊    dict *expires;    // 實現列表阻塞原語，如 BLPOP    // 在清單類型一章有詳細的討論    dict *blocking_keys;    dict *ready_keys;    // 用於實現 WATCH 命令    // 在事務章節有詳細的討論    dict *watched_keys;} redisDb;</span>

一個資料庫，在記憶體中的資料結構如下圖所示：

Database的內容要點包括：

ü  資料庫主要由 dict 和 expires 兩個字典構成，其中 dict 儲存索引值對，而 expires 則儲存鍵的到期時間。

ü  資料庫的鍵總是一個字串對象，而值可以是任意一種 Redis 資料類型，包括字串、雜湊、集合、列表和有序集。

ü  expires 的某個鍵和 dict 的某個鍵共同指向同一個字串對象，而 expires鍵的值則是該鍵以毫秒計算的 UNIX 到期時間戳記。

ü  Redis 使用惰性刪除和定期刪除兩種策略來刪除到期的鍵。

ü  更新後的 RDB 檔案和重寫後的 AOF 檔案都不會保留已經到期的鍵。

ü  當一個到期鍵被刪除之後，程式會追加一條新的 DEL 命令到現有 AOF 檔案末尾。

ü  當主節點刪除一個到期鍵之後，它會顯式地發送一條 DEL 命令到所有附屬節點。

ü  附屬節點即使發現到期鍵，也不會自作主張地刪除它，而是等待主節點發來 DEL 命令，這樣可以保證主節點和附屬節點的資料總是一致的。 資料庫的dict 字典和expires 字典的擴充策略和普通字典一樣。它們的收縮策略是：當節點的填充百分比不足 10% 時，將可用節點數量減少至大於等於當前已用節點數量。