2021-03-28 周天 ## 知識點 ***2個數據結構（sds,dict)，單機數據庫*** ### c語言字符串 ``` redisLog(warning,'xxx') ``` 其中xxx就是用普通字符串類型。 ### sds simple dynamic string - 簡單動態字符串。  1. 存的字符串能被修改時，默認使用sds。(比如strings，hash里的key） ***buf指向一個數組，最后存的是一個'\0'空字符，不計算在len長度內*** 2. 緩存區 aof 里的buff也是用sds實現。 ### dict 保存鍵值對，也叫做映射，或者關聯。 因為C語言沒有實現這種高級的數據結構，所以redis實現了自己的字典數據結構。 并且基于字典實現了redis數據庫。 應用在hash鍵和數據庫內。 1. dict數據結構  2. hash算法 > Redis不同版本使用的哈希算法并不一樣. > 5.0,4.0 版本使用的siphash. > 3.2, 3.0, 2.8 使用的是murmurhash2. 3. hash沖突解決 因為就算使用了hash算法，數據量大起來后，會用不同的key落在同一個hash桶的同一個下標，于是數組后面掛的是鏈表，這樣就能解決hash沖突。 4. dict rehash redis的dict rehash采用漸進式的方式，具體請參考[redis中的hash擴容、漸進式rehash過程](https://zhuanlan.zhihu.com/p/258340429)。 注意點： * `rehash`時`ht[1].size=ht[0].size * 2`。 * hash表的負載因子計算方式(`load_factor = ht[0].used / ht[0].size`) * 服務端在存在持久化子進程時，load_factor>=5才會擴容；不存在時，load_factor>=1時會擴容；load_factor<=0.1,會縮容。 * rehash過程是漸進式完成的，比如有1萬個key需要轉移，會將整個操作分散到客戶端對該dict的新增，查詢，修改，刪除里，分而治之。 * 在rehash過程中，rehashidx=0開始，直到ht[0].used=0，表示rehash完成，rehashidx重置為-1。 * 在rehash過程中，查詢操作會先查找ht[0]，再查詢ht[1]；新增操作則直接插入到ht[1]里，保證ht[0].used一直減少。 ### redisDb數據庫 1. redisServer 和 redisDb的數據結構 ``` c struct redisServer { ... redisDb *db; /* 一個數組，保存服務端所有數據庫 */ int dbnum; /* 配置初始化的db數量，默認16 */ ... } ``` ``` c struct redisDb { dict *dict; /* 數據庫鍵空間 */ dict *expires; /* 鍵的超時時間空間 */ ... int id; /* 數據庫下標 */ ... } ``` 2. redisDb里的鍵空間，過期時間空間 redis是一個key-value型數據庫服務器，服務器上的每個數據庫都是由redisDb里的dict字典來保存所有鍵值對，將這個字典稱之為"鍵空間"。 * 鍵空間里的鍵就是數據庫里的key，是字符串對象，用的sds。 * 鍵空間里的值就是數據庫里的value，是redis支持的對象類型，比如字符串，列表，哈希表，集合，有序集合對象中的一種。  其中超時時間也是用dict字典空間來存儲的，而且存的是計算后的時刻。 TTL - 剩余生存時間。  ***請參考[info命令統計信息](https://zhuanlan.zhihu.com/p/78297083)*** 3. 過期鍵刪除 有如下3種，定時刪除策略，惰性刪除策略，定期刪除策略。 ***而redis采用的是惰性刪除和定期刪除策略*** * 惰性刪除實現  * 定期刪除實現 每當服務端執行serverCron周期性執行函數時，就會執行`activeExpiressCycle`函數  分多次檢查16個數據庫，每個庫20個鍵，如果失效就刪除。沒有執行完就下次接著執行，unsigned long expires\_cursor; /* Cursor of the active expire cycle. */。 ## 會后討論 * sds vs C字符串 1. sds 長度O(1)，C字符串 長度O(n)。 2. sds不需要指定分配長度大小，從而杜絕緩沖區溢出。 3. sds的free實現了空間預分配和惰性釋放2種優化方式減少空間重分配次數。  * 二進制安全 sds里存的是字節數組，就是二進制數據。存入什么，讀取什么，不會被篡改。不會因為客戶端編碼異常。 * 序列化 1. 概念 > 序列化：把對象轉化為可傳輸的字節序列過程稱為序列化。 > 反序列化：把字節序列還原為對象的過程稱為反序列化。 2. 目的 序列化最終的目的是為了對象可以跨平臺存儲，和進行網絡傳輸。 3. 場景 凡是需要進行“跨平臺存儲”和”網絡傳輸”的數據，都需要進行序列化。 4. 方式 JDK（不支持跨語言）、JSON、XML、Hessian、Kryo（不支持跨語言）、Thrift、Protostuff、FST（不支持跨語言） 5. Java序列化pk