Redis数据类型、数据库简要记录

数据类型

SDS（简单动态字符串）定义：

struct sdshdr{    int len;         //buf已占用长度    int free;        //buff剩余可用长度    char buf[];}

优点：
1. 获取SDS长度复杂度由O(n)降为O(1)
2. 防止缓冲区溢出（buffer overflow）

strcat(s, “cluster”) 可能会覆盖s后其他的数据 ——>改用sdscat()
带来的问题： 降低内存重分配次数
1. 内存与分配：
扩展SDS空间前，SDS API查free够用否：够用->用，不够用->分配未实用空间 = 修改后的len值（>1M只分1M），再多一字节(‘\0’)
2. 惰性空间释放
当SDS的API需缩短SDS保存的字符串，不立即使用内存重分配会收缩短后多的字节

buf：“字节数组”，不是用来存字符，而是一系列二进制数据，“二进制安全”

字典：

使用哈希表作为底层实现，每个哈希表有多个哈希表节点，每个哈希表节点保存了字典中的一个键值对哈希表：

typedef struct dictht{    dictEntry **table;       //哈希表数组    unsigned long size;    unsigned long sizemask;        //大小掩码，计算索引值（= size -1）    unsigned long used;            //已有节点（键值对）的数量}dictht;哈希表节点：typedef struct dictEntry{    void *key;               //键    union{                   //值：可为指针or u64 or s64        void *val;        uint64_t u64;        int64_t s64;    }v;    struct dictEntry *next;    /*指向下一个哈希表节点，将多个哈希值相同的简直对在一起，解决链冲突问题*/}dictEntry;字典；typedef struct dict{    dictType *type;           //特定于类型的处理函数    void *private;            //处理函数的私有数据    dictt ht[2];              //ht[1]仅在rehash时使用    int rehashidx;            //记录rehash（渐进式）进度标记，-1：未rehash}

对象

typedef struct redisObject{    unsigned type:4;    unsigned encoding:4;    void *ptr;                                       //指向实际值的指针    int refcount;                                  //引用计数  -> 内存回收    unsigned lru:REDIS_LRU_BITS;        //lrutime对象最后一次被访问的时间（空转时长）}robj;

对象共享：
Redis初始化服务器时，创建含0–9999整数值，共1万个字符串对象，当用到该值时，共享对象，or创建新对象

eg：

redisObjecttype                        （REDIS_STRING）encoding            （REDIS_ENCODING_INT）ptr                     （->100）refcount                （2）...

其中服务器程序引用一次，键A引用一次，当键B也引用值100时，refcount变为3

单机数据库的实现

redisDb *db; 一个数组，保存着服务器中的所有数据库，默认创建16个
可用 SELECT 切换目标数据库（默认为0号） 更改的为redisClient中的db指向，redisServer中的db一直指向db[0]
数据库主要由 dict 和 expires 两个字典组成：dict保存键值对，expires保存键的过期时间

    数据库的键：一个字符串对象， 值：任意一种Redis对象类型    expires中的键：指向数据库中某个键， 值：该键的过期时间

RDB持久化
将内存中的数据库状态保存到磁盘中，or服务器退出就没了
RDB文件结构：

REDIS（5字节）   db_version(4)  databases EOF(1) check_sum(8，无符号，CRC)保存REDIS5个字符  字符串记录的整数        标识RDB文件正文内容结束            （0006）RDB文件的版本号

其中databases：

datebase0 datebase3 ...

每个datebase：

SELECTDB        db_number       key_value_pairs1字节，开始标志    数据库号码         所有键值对

每个key_value_pairs:

不带过期时间的： TYPE           key（字符串对象）           value带过期时间的：   EXPIRETIME_MS（1字节）     ms（8字节，带符号整数）   TYPE   key   value

AOF持久化：
通过保存Redis服务器所执行的写命令来记录数据库状态
AOF功能打开时：服务器执行完一写命令后，将该命令加至aof_buf缓冲区末尾：

struct redisServer{    ...    sds aof_buf;   //AOF缓冲区    ...}

AOF重写：（防止过大）

从数据库中读取键现在的值，--> 用一条命令去记录，取代之前多条对这个键值对的命令AOF后台重写：    使用子进程进行AOF重写（AOF重写缓冲区）