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关于redis:带读-Redis-设计与实现英文名The-Design-and-Implementation-of-Redis

jiezi

Why Redis？

  • Redis 是一种运行速度很快，并发很强，跑在内存上的 NoSql 数据库，反对键到五种数据类型的映射。依据 Redis 官网提供的 benchmark 测试数据，redis 读的速度是 110000 次 /s, 写的速度是 81000 次 /s，并且试验证实，数据没在缓存的时候，雷同条件下用 Jmeter 进行压测，redis 的申请处理速度比 MySQL 高了 7 倍。另外，在工夫局部性原理很强的场景下，Redis 能够从缓存迅速响应，而不是去数据库查 sql，尤其是曾经放入缓存的数据，这体现出了 Redis 的 高性能；
  • Redis 是单线程的，防止了多线程上下文的切换和锁竞争的工夫开销。（在 Redis6.0 之后在网络读写时已替换成多线程，但执行命令依然是单线程）
  • Redis 指令是原子性的，高并发时不会产生数据异样，Redis 应用 I/O 多路复用技术，能够解决高并发的连贯 (非阻塞 I /O)，这意味着可能让一个计算单元来解决来自多个客户端的流申请实现 高并发。

想要深刻理解 Redis，这本《Redis 设计与实现》就无奈绕开了。

第一局部 数据结构与对象

简略动静字符串 SDS

SDS 对标的是 C 语言的 String，通过在底层实现数组 buf 的根底上减少 len 和 free 字段，实现了

  1. 常数复杂度获取字符串长度
  2. 杜绝缓冲区溢出
  3. 缩小批改字符串时带来的内存重调配次数

实现的原理也巨简略，，，C 的 String 不记录 len，每次都只能遍历 String 工夫复杂度 O(n),SDS 空间换工夫用一个 len 记录一下，工夫复杂度间接降到 O(1), 这就能解释下面的 1 和 2，至于 3 就是 free 这个字段的作用了，redis 应用了空间预调配和惰性空间开释策略，说白了就是 SDS 批改之后如果变长了，理论调配的空间不仅仅是 len，会依据 SDS 长度定，如果新的 SDS 小于 1M，新的 SDS 大小就在原根底上 double+1，为啥 double，因为这里会多调配一倍给 free，这就是空间预调配；为啥 +1byte，因为最初一个字节保留空字符，为啥保留空字符，为了更好的兼容 C 语言对字符串的操作，对的，没有看错，Redis 底层就是用的规范 C 语言实现的。如果新的 SDS 大于 1M，free 就等于 1M，新的 SDS 就等于旧的 SDS+1M+1byte。

C 语言中对 String 进行的各种操作，SDS 天然也有对应的 API，详见 http://redisbook.com/preview/…

链表

因为 C 语言没有将链作为内置数据结构，Redis 用 ListNode 和指针实现了双向链表

typedef struct listNode{
    struct listNode *prev;
    struct listNode *next;
    void *value;
}listNode;

未完待续。

参考：黄健宏. Redis 设计与实现[M]. Ji xie gong ye chu ban she, 2014.
https://zhuanlan.zhihu.com/p/…
https://youle.zhipin.com/ques…

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