redis源码阅读笔记(8)——数据库

1. 高层视角解读
Redis设计与实现中的[url=http://origin.redisbook.com/en/latest/internal/db.html]数据库[/url]章节

Redis是一个键值对数据库，所以它的数据库本身也是一个字典（俗称 key space）：
字典的键是一个字符串对象。
字典的值则可以是包括字符串、列表、哈希表、集合或有序集在内的任意一种 Redis 类型对象。
数据结构如下图所示
[img]http://origin.redisbook.com/en/latest/_images/graphviz-db4eb6451979faf62da12bc0943cd00a9e0097e4.svg[/img]

2. 数据库的结构
在redis.h中定义了数据库的结构体

typedef struct redisDb {
    // 数据库键空间，保存着数据库中的所有键值对
    dict *dict;
    // 键的过期时间，字典的键为键，字典的值为过期事件 UNIX 时间戳
    dict *expires;
    // 数据库号码
    int id;
    // ......
} redisDb;

里面的dict就是存放数据库所有记录的哈希表了，而expire则是另一个哈希表，存放过期时间，id是数据库号码，下标从0开始。redis支持多个数据库，可以通过select命令来切换数据库。

redisServer结构体则是服务器的抽象，里面的东西包罗万象，多达500行代码。其中有一个属性就是前面定义的redisDb。

struct redisServer {
    // 数据库
    redisDb *db;
    // ......
};

注意这里的redisDb *db其实不是只有一个数据库的意思，db其实是一个数组，里面有多个数据库。

redis.c中有对这个db属性的初始化。

/* Global vars */
struct redisServer server; /* server global state */

void initServer() {
    server.db = zmalloc(sizeof(redisDb)*server.dbnum);
    // ......

    for (j = 0; j < server.dbnum; j++) {
        server.db[j].dict = dictCreate(&dbDictType,NULL);
        server.db[j].expires = dictCreate(&keyptrDictType,NULL);
        server.db[j].id = j;
        // ......
    }
};

c语言里的指针和数组的用法经常可以互换，容易把初学者搞混。

redisClient结构体则是客户端的抽象，多达100行代码。里面也有一个数据库。

typedef struct redisClient {
    // 当前正在使用的数据库
    redisDb *db;
    // ......
};

可以看一下select命令执行时的代码（在db.c文件中）

int selectDb(redisClient *c, int id) {
    // 切换数据库（更新指针）
    c->db = &server.db[id];
    return REDIS_OK;
}

由此可以初步明白，服务端的内存里存放了多个redisDb，客户端只需要存一个

3. 键空间的增删改查操作
Redis设计与实现里面讲的已经很清楚了，图也很直观，不再赘述。

4. 过期
一开始那张图很直观了，数据库里还有一个expires哈希表，保存了每条记录的过期时间。
Redis使用的过期键删除策略是惰性删除加上定期删除，这两个策略相互配合，可以很好地在合理利用 CPU 时间和节约内存空间之间取得平衡。