惊艳！阿里内部445页爆款Redis源码分析宝典终开源！

前言

在开源界，高性能服务的典型代表就是Nginx和Redis。纵观这两个软件的源码，都是非常简洁高效的，也都是基于异步网络I/O机制的，所以对于要学习高性能服务的程序员或者爱好者来说，研究这两个网络服务的源码是非常有必要的。

Nginx目前市面上的书籍很多，但是Redis确实寥寥无几。这几年Redis版本发展非常快，从稳定的2.x版本，发展到增加了很多优秀特性的5.0版本，这些特性目前尚无资料进行系统讲解。然而小编接下来给大家带来的这本《Redis 5设计与源码分析》书填补了Redis 5.0技术学习方面的重大空缺，是技术同仁深人理解Redis内核实现机制的有效途径。

 

小编将从前言、目录，主要内容这三个部分为大家讲解《Redis 5设计与源码分析》这本文档，同时，也希望本文能够帮助到大家的学习，也希望能够得到大家的喜欢！！

先来看看这本 Redis目录

 

主要内容

本书内容上分为三篇，共计22章内容

第一篇:第1章简单介绍了Redis，以及Redis 的编译安装和研读的方式;第2~8章重点讲解了SDS，跳跃表、压端列表、字典、整数集合、quicklist和Stream数据结构的实现。

第二篇:第9章讲解了Redis的生命周期，命令执行的过程，需要重点阅读;第10～19章，分别讲解了键、字符串、散列表、链表、集合、有序集合、GEO、HyperLog数据流相关命令的实现。

第三篇:第20~22章简单讲解了持久化、主从复制和集群的实现，没有详细展开，希望能带读者入门

第一篇，第1章~第8章

 

 

第1章，本章首先介绍了Redis的发展历程及Redis 5.0的新特性。然后重点讲解了如何阅读Redis源代码，并简单介绍了Redis源码的安装与调试方法，为大家学习后续章节奠定基础。

 

第2章，本章介绍了SDS的数据结构及基本API的实现。在源码分析过程中，我们可以知道SDS的特性是如何实现的。

l ) SDS 如何兼容C语言字符串?如何保证二进制安全?

SDS对象中的buf是一个柔性数组，上层调用时，SDS直接返回了buf。由于buf是直接指向内容的指针，故兼容C语言函数。而当真正读取内容时，SDS会通过len来限制读取长度，而非“i0”，保证了二进制安全。

2 ) sdshdr5的特殊之处是什么?

sdshdr5只负责存储小于32字节的字符串。一般情况下，小字符串的存储更普遍，故Redis进一步压缩了sdshdr5的数据结构，将sdshdr5的类型和长度放入了同一个属性中，用flags 的低3位存储类型，高5位存储长度。创建空字符串时，sdshdr5会被sdshdr8替代。

 

由于篇幅限制原因，小编就不一一详细介绍文章内容了，就把主要内容截下来了，有需要这篇《Redis 5设计与源码分析》文档，领取方式：关注+转发，再私信小编【666】即可免费获取联系方式~

第3章，本章介绍了跳跃表的基本原理和实现过程。跳跃表的原理简单，其查询、插入、删除的平均复杂度都为O(logN)。跳跃表主要应用于有序集合的底层实现。

 

第4章，本章首先介绍了压缩列表的存储结构，随后从源码层详细分析了压缩列表的基本操作:创建压缩列表、插入元素、删除元素和遍历压缩列表，最后分析了压缩列表连锁更新的原因及解决案。通过本章的学习，大家可以对压缩列表有较深刻的认识。

 

第5章，本章将介绍Redis数据库重要的数据结构之一——字典。什么是字典? Redis如何实现字典?字典的基本操作与应用有哪些?下面围绕这三个问题来逐步讲解。

 

第6章，本章首先介绍了intset的存储结构并通过GDB验证一个集合类型存储为intset时实际的存储方式，然后介绍intset增加、删除和查找元素的方法。最后介绍了一些intsct常见的API和操作复杂度。

 

第7章，本章主要介绍了Redis中常用的底层数据结构quicklist，主要介绍了quicklist常规情况以及压缩情况的底层存储。除此之外，我们详细介绍了quicklist的基本操作，讲述了各种情况下数据存储的变化。最后，我们给出了quicklist对外常用API接口及其复杂度。

 

第8章，本章主要介绍了Stream的底层实现。首先讲解了Stream结构需要依赖的两种数据结构Listpack以及Rax，并详细介绍了这两种结构的基本操作。之后，进一步说明了Stream是如何利用这两种结构的。

 

第二篇，第9章~第19章

 

 

 

第9章，本章首先介绍了一些基础结构体，如对象结构体robj、客户端结构体client、服务端结构体redisServer以及命令结构体redisCommand。最后本章介绍了服务器处理客户端命令请求的整个流程，包括服务器启动监听、接收命令请求并解断、执行命令请求和返回命令回复等，为大家学习后续章节打下基础。

 

 

第10章，本章介绍的命令不需要判断具体类型，可以作用于任何类型的键，需要注意的是:move命令不能在集群模式下工作; sort命令(子命令byigct）部分功能受限，dcl和lunlink在使用上应加以区别，与del一样，在使用时可能导致服务器阻塞的命令还有hgetall,lrange、smembers、flushall、flushdb、keys等，其中前3个命令和del命令在使用时都是比较容易被忽略的;flushall、flushdb有参数可以异步操作，具体细节可参考相应章节。

 

 

第11章，本章介绍了Redis 的字符串命令。sct和get命令在Redis中是最常用的命令。字符串命令底层借助于sds来实现，通过robj结构体来实现数据的设置和获取。字符串key-value和超时时间存储在redisDb的字典里。

 

第12章，本章主要介绍了Redis对外提供的散列相关命令的底层实现。我们首先介绍Redis对散列结构的存储方式，即ziplist或者散列表，当field-valuc长度较短并且fiecld-value的个数较少时，Redis采用ziplist用于存储，否则使用散列表。之后，总结了Redis的使用方便，整合这两种结构后对外提供的统一接口。最后，详细讲解了Redis是如何利用上述整合接口实现散列相关命令的。

 

第13章，本章讲述Redis 中列表的命令实现，列表帐层的数据结构采用的是quicklist。本章首先

介绍了栈与队列的基本概念，以及如何通过push/pop实现栈与队列;其次介绍了列表阻塞

命令的实现，通过blpop命令讲解了客户端阻塞流程，以及解除客户端阻塞流程，该流程还

是比较复杂的，需要读者认真学习梳理;最后介绍了一些常见的列表操作和查询的命令。

 

第14章，本章介绍了Redis 中集合的各项命令，命令包含了单集合的操作和多集合间的运算。从源码中我们可以看到，集合底层基于dict和 intset两基本数据结构，操作大多分情况讨论，插入和删除的效率也依赖dict与intset。学习集合命令源码时不妨结合第5章和第6章的数据结构学习。

 

第15章，本章主要讲解了有序集合相关的命令，有序集合根据元素大小，底层实现分为两种，一种是ziplist，另一种是dict和skiplist。基于这3种数据结构，分析了有序集合的基本操作，批量操作和集合的运算。希望能帮助读者了解和掌握有序集合相关的命令与原理。

 

 

第16章，本节首先介绍了geohash算法的发展史，之后详细讲解了Redis中 GEO相关命令的实现。在介绍Redis GEO相关命令实现的过程中，也讲解了其中精彩的位操作算法，希望能够给读者一定的启发。

 

第17章，第一节讨论了基数计数算法的演进，对从最开始的LC算法到LLC算法，再到HLL算法进行了简单讨论。LC算法在基数较小时比较准确，LLC在基数较大时有优势，而AC是LC和LLC两者的简单结合，HLL则是在LLC基础上进行多项优化改进。第二2节讲解了Redis 的HLL算法实现，第三节讲解了HypcrLogLog命令的实现。

 

 

第18章，本章讲解了Stream相关的命令的源码实现，限于篇幅，有些命令的实现只做了整体性概要介绍，若想深入了解命令，可自动查看Redis 5.0的源码。

 

第19章，本章介绍了事务、发布-订阅、Lua脚本在Redis中的实现。事物和Lua脚本都可以实现原子性，但Lua脚本的功能更加强大;发布订阅功能也可以使用Redis 5.0中新引入的Stream实现，具体可以参考本书Strcam章节的介绍。

通过本章，大家可以对Redis中的事务、发布订阅及Lua脚本有更深的了解，从而能够更好地应用到实践之中。

 

第三篇，第20章~第22章

 

第20章，本章介绍了Redis实现持久化的两种方式，RDB和AOF。首先介绍了RDB的实现方法及RDB文件的具体格式，并通过一个实例进行RDB文件的解析。其次介绍了AOF的实现方法及AOF重写的实现。通过比较AOF和RDB各自的优缺点，最后介绍了Redis混合持久化的实现。

通过本章学习，我们能够了解Redis持久化实现的原理，并依据实际情况对数据安全性和性能做取舍，合理配置Redis持久化参数。

 

第21章，本章首先介绍了主从复制的功能实现，从中可以学习到Redis针对主从复制的优化设计思路。在介绍主从复制源码实现时，先介绍了其主要数据变量的定义，最后详细介绍了主从复制的主要7个流程的实现。相信通过文章的学习，读者对主从复制应该有了较为深刻的理解。

 

第22章，本章首先引出集群需要解决的几个问题，然后具体介绍Redis集群如何解决这些问题。重点介绍了Redis集群中如何实现主从切换，副本漂移的背景及原理，分片迁移的具体思路。最后详细描述了Redis 集群间通信的9种数据包格式。

 

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