前言
當我們在Redis資料庫中set一個KV的時候，這個KV保存在哪里？如果我們get的時候，又從哪里get出來，時間復雜度，空間復雜的等等，怎么優化等等一系列問題，
服務器中的資料庫
Redis服務器將所有資料庫資訊都保存在redis.h##redisService結構體中，代碼如下：
1 struct redisServer { 2 3 // ... 4 5 /* General */ 6 7 // 組態檔的絕對路徑 8 char *configfile; /* Absolute config file path, or NULL */ 9 10 // 資料庫11 redisDb *db;12 13 // 是否設定了密碼14 char *requirepass; /* Pass for AUTH command, or NULL */15 16 // PID 檔案17 char *pidfile; /* PID file path */18 19 // TCP 監聽埠20 int port; /* TCP listening port */21 22 // ...23 24 }
列了幾個，我認為比較重要的，其中最重要的，肯定是redisDb *db; 這個資料結構保存了我們所有的資料，
Redis 是一個鍵值對（key-value pair）資料庫服務器， 服務器中的每個資料庫都由一個 redis.h/redisDb 結構表示， 其中， redisDb 結構的 dict 字典保存了資料庫中的所有鍵值對， 我們將這個字典稱為鍵空間（key space），代碼如下：
/* Redis database representation. There are multiple databases identified * by integers from 0 (the default database) up to the max configured * database. The database number is the 'id' field in the structure. */typedef struct redisDb { // 資料庫鍵空間，保存著資料庫中的所有鍵值對 dict *dict; /* The keyspace for this DB */ // 鍵的過期時間，字典的鍵為鍵，字典的值為過期事件 UNIX 時間戳 dict *expires; /* Timeout of keys with a timeout set */ // 正處于阻塞狀態的鍵 dict *blocking_keys; /* Keys with clients waiting for data (BLPOP) */ // 可以解除阻塞的鍵 dict *ready_keys; /* Blocked keys that received a PUSH */ // 正在被 WATCH 命令監視的鍵 dict *watched_keys; /* WATCHED keys for MULTI/EXEC CAS */ struct evictionPoolEntry *eviction_pool; /* Eviction pool of keys */ // 資料庫號碼 int id; /* Database ID */ // 資料庫的鍵的平均 TTL ，統計資訊 long long avg_ttl; /* Average TTL, just for stats */} redisDb;
其中最重要的就是 dict *dict; 他是一個字典，不太了解的小伙伴，可以看我前一篇的文章(https://www.cnblogs.com/wenbochang/p/11673590.html)，對redis的字典有詳細的介紹，
這個dict存盤了我們真正的資料，
鍵空間和用戶所見的資料庫是直接對應的：
- 鍵空間的鍵也就是資料庫的鍵， 每個鍵都是一個字串物件，
- 鍵空間的值也就是資料庫的值， 每個值可以是字串物件、串列物件、哈希表物件、集合物件和有序集合物件在內的任意一種 Redis 物件，
因為資料庫的鍵空間是一個字典， 所以所有針對資料庫的操作 —— 比如添加一個鍵值對到資料庫， 或者從資料庫中洗掉一個鍵值對， 又或者在資料庫中獲取某個鍵值對， 等等， 實際上都是通過對鍵空間字典進行操作來實作的，那么復雜度顯而易見基本就是O(1)級別了，這也是redis為什么能這么快的一個重要原因，
對鍵取值
對一個資料庫鍵進行取值， 實際上就是在鍵空間中取出鍵所對應的值物件，代碼如下：
1 /* 2 * 回傳字典中包含鍵 key 的節點 3 * 4 * 找到回傳節點，找不到回傳 NULL 5 * 6 * T = O(1) 7 */ 8 dictEntry *dictFind(dict *d, const void *key) 9 {10 dictEntry *he;11 unsigned int h, idx, table;12 13 // 字典（的哈希表）為空14 if (d->ht[0].size == 0) return NULL; /* We don't have a table at all */15 16 // 如果條件允許的話，進行單步 rehash17 if (dictIsRehashing(d)) _dictRehashStep(d);18 19 // 計算鍵的哈希值20 h = dictHashKey(d, key);21 // 在字典的哈希表中查找這個鍵22 // T = O(1)23 for (table = 0; table <= 1; table++) {24 25 // 計算索引值26 idx = h & d->ht[table].sizemask;27 28 // 遍歷給定索引上的鏈表的所有節點，查找 key29 he = d->ht[table].table[idx];30 // T = O(1)31 while(he) {32 33 if (dictCompareKeys(d, key, he->key))34 return he;35 36 he = he->next;37 }38 39 // 如果程式遍歷完 0 號哈希表，仍然沒找到指定的鍵的節點40 // 那么程式會檢查字典是否在進行 rehash ，41 // 然后才決定是直接回傳 NULL ，還是繼續查找 1 號哈希表42 if (!dictIsRehashing(d)) return NULL;43 }44 45 // 進行到這里時，說明兩個哈希表都沒找到46 return NULL;47 }
看代碼其實是很簡單的，
- 首先判斷字典是否為空，如果為空，沒有繼續下去的必要了，直接return null
- 第二步，如果在進行rehash，則先進行漸進式rehash，(不懂的，翻我上一篇博文)
- 第三步，計算key的hash值，
- 第四步，查找ht[0],ht[1]兩張table表，其中如果是鏈表，則while回圈查找即可，
- 找到回傳，沒找到回傳null，非常的簡單清晰的邏輯，
- 大致如下圖：
對鍵增加，洗掉，更新類似于查找，我就不一一列出原始碼了，
后言
當使用 Redis 命令對資料庫進行讀寫時， 服務器不僅會對鍵空間執行指定的讀寫操作， 還會執行一些額外的維護操作， 其中包括：
- 在讀取一個鍵之后（讀操作和寫操作都要對鍵進行讀取）， 服務器會根據鍵是否存在， 以此來更新服務器的鍵空間命中（hit）次數或鍵空間不命中（miss）次數， 這兩個值可以在 INFO stats 命令的
keyspace_hits屬性和keyspace_misses屬性中查看，
- 在讀取一個鍵之后， 服務器會更新鍵的 LRU （最后一次使用）時間， 這個值可以用于計算鍵的閑置時間， 使用命令 OBJECT idletime <key> 命令可以查看鍵
key的閑置時間，
- 如果服務器在讀取一個鍵時， 發現該鍵已經過期， 那么服務器會先洗掉這個過期鍵， 然后才執行余下的其他操作，
- 如果有客戶端使用 WATCH 命令監視了某個鍵， 那么服務器在對被監視的鍵進行修改之后， 會將這個鍵標記為臟（dirty）， 從而讓事務程式注意到這個鍵已經被修改過，
- 服務器每次修改一個鍵之后， 都會對臟（dirty）鍵計數器的值增一， 這個計數器會觸發服務器的持久化以及復制操作執行，
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標籤：NoSQL
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