### 3.1.3 數據庫鍵空間(key space) `server.h/redisDb`結構中的dict稱為數據庫鍵空間，保存了數據庫的所有鍵值對，鍵為字符串對象，值為任意對象 ```c typedef struct redisDb { dict *dict; // 數據庫鍵空間，保存所有鍵值對，鍵為字符串對象，值為任意對象 dict *expires; /* Timeout of keys with a timeout set */ dict *blocking_keys; /* Keys with clients waiting for data (BLPOP)*/ dict *ready_keys; /* Blocked keys that received a PUSH */ dict *watched_keys; /* WATCHED keys for MULTI/EXEC CAS */ int id; /* Database ID */ long long avg_ttl; /* Average TTL, just for stats */ list *defrag_later; /* List of key names to attempt to defrag one by one, gradually. */ } redisDb; ``` 鍵空間的增刪改查都同dict操作，此外還有： - 清空鍵空間：`FlushDb` - 從鍵空間隨機返回一個鍵：`RandomKey` - 返回數據庫鍵數量：`DbSize` - 還有`Exists`、`Rename`、`Keys`等 ---- 讀寫鍵空間時的維護操作如下： - 讀取一個鍵后（讀寫操作都會對鍵進行讀取），服務器會根據鍵是否存在，更新`hit`(命中)和`miss`(未命中)，這兩個值可以通過`info status`命令查看 - 在讀取一個鍵后，服務器會更新鍵的`lru`(最后一次更新時間)屬性，可以通過`object idleime <key>`命令查看某個鍵的閑置時間 - 讀取一個鍵時，如果發現其已過期，會先刪除再進行其他操作 - 每次修改一個鍵后，會對`dirty`(臟計數器)加1，這個計數器會觸發服務器的持久化以及復制操作 - 如果開啟了服務器通知功能，在對鍵進行修改之后，服務器將按照配置發送相應的數據庫通知 ---- 設置鍵的生存時間和過期時間： - 通過`Expire`和`PExpire`，客戶端能以秒或毫秒的精度為數據庫中的某個鍵設置`ttl`(Time To Live，生存時間)，服務器會自動刪除生存時間為0的鍵 - 與此類似，可以通過`ExpireAt`和`PExpireAt`設置過期時間，過期時間是一個UNIX時間戳，當過期時間來臨時，服務器會自動刪除該鍵。 - `ttl`和`pttl`接收一個帶有生存時間或過期時間的鍵，返回這個鍵的剩余生存時間。 - `setex` 命令可以再設置一個字符串鍵的同時為鍵設置過期時間，這是一個類型限定的命令，其原理與`Expire`完全一樣。 其中，`EXPIRE`命令將轉成`PEXPIRE`命令，`PEXPIRE`和`EXPIREAT`都將轉成`PEXPIREAT`命令。 ---- redisDb結構的expires字典保存了數據庫中所有鍵的過期時間，稱為`過期字典` - 過期字典的鍵是一個指針，指向鍵空間的某個對象 - 過期字典的值是一個`long long`類型的整數，保存了過期時間(毫秒精度的UNIX時間戳) ---- `PPERSIST`命令可以移除一個鍵的過期時間，如`PERSIST <key>`，底層是將字典中的key移除。 ---- 過期時間的判定： - 檢查給定鍵是否存在于過期字典，如果存在則取得其過期時間 - 檢查當前UNIX時間戳是否大于鍵的過期時間：如果是的話，那么鍵已過期，否則的話，鍵未過期。 ---- 過期鍵的刪除策略： - 定時刪除：在設置鍵的過期時間的同時，創建一個定時器(Timer)，讓定時器在鍵的過期時間來臨時，立即執行對鍵的刪除操作。 - 對內存最友好，對CPU最不友好 - 惰性刪除：放任鍵過期不管，但是每次從鍵空間中獲取鍵時，都檢查取得的鍵是否過期，如果過期的話，就刪除鍵。 - 對CPU最友好，對內存最不友好 - 由`db.c/expireIfNeed`函數實現 - 定期刪除：每隔一段時間，程序就對數據庫進行一次檢查，刪除里面的過期鍵，具體由算法決定。 - 難點是確定刪除操作執行的時長和頻率 - 由`server.c/activeExpireCycle`函數實現