Redis数据库

redis服务器构造、数据库构造、客户端构造对理解每个功能来说非常重要。

Redis服务器构造

struct redisServer{
//一个数组，保存服务器中的所有数据库
redisDb *db;
//服务器的数据库数量
int dbnum;
}redisServer

服务器中的数据库构造

 typedef struct redisDb{
  //数据库键空间，保存数据库中的所有键值对，字典结构
   dict *dict;
//过期时间存放在expire字典里
   dict *expires;
 }redisDb

从上面可以看出，数据库的dict指向的字典是一个键空间，也就是说所有的键都存放在数据库的dict指针指向的位置。键空间包含了五种类型的键。

客户端构造

typedef struct redisClient｛
//记录当前客户端正在使用的数据库，指向服务器中的db数组中的元素
	redisDb *db;
	
｝redisClient

设置键的过期时间或者生存时间

SETEX只能用于字符串键。TTL（time to life 秒单位）和PTTL（毫秒单位）查询还剩多长时间删除。
如何保存键的生存时间和过期时间？
设置过期时间：PEXPIREAT、EXPIRE、PEXPIRE、EXPIREAT这四个命令用来设置过期时间，但是其他三个命令是PEXPIREAT实现的。
保存过期时间：redisDb结构里的expire字典保存了数据库中的所有键的过期时间。字典的键是一个指针，指向键空间的对象（某个数据库键），值是一个long long类型的整数（过期时间）。
通过下面这个结构方便理解。

移除过期时间：persist命令，即是解除过期字典中的键和值之间的关联。
过期键判定：查看expires字典，或者调用is_expired函数。

过期键的删除策略

定时删除（对cpu不友好）、惰性删除（对内存不友好）、定期删除（cpu和内存双不友好，难点是确定删除操作执行的时长和频率，执行时间太长 频率高 耗费CPU，执行时间太短、频率低对内存不友好）。
定时删除要用到redis服务器中的时间事件（无序链表实现）复杂度为O(N)。
Redis的过期删除策略：用的是惰性删除和定期删除配合使用，在内存和cpu之间取得平衡。
惰性删除策略的实现：所有读写数据库的命令在执行之前都调用expireifneeded函数。
定期删除策略的实现：多次遍历各个数据库随机检查，current_db会记录当前函数检查进度，下一次检查直接延续下去。

AOF和RDB复制功能对过期键的处理

生成RDB文件:用SAVE和BGSAVE创建一个RDB文件，过期的不会被保存到RD文件中。
载入RDB文件（将RDB变成数据库）：过期键对主服务器不会造成影响、从服务器存储过期键，但是在和主服务器同步时，过期键会被清空。
AOF文件写入：AOF存储命令，过期键不会对其有影响。因为删除过期键的命令也会写入AOF
复制：主服务器删除后会向所有从服务器发送一个EDL命令。从服务器不会删除，除非接受到主服务器的del命令。