### 3.1.3 数据库键空间(key space) `server.h/redisDb`结构中的dict称为数据库键空间，保存了数据库的所有键值对，键为字符串对象，值为任意对象 ```c typedef struct redisDb { dict *dict; // 数据库键空间，保存所有键值对，键为字符串对象，值为任意对象 dict *expires; /* Timeout of keys with a timeout set */ dict *blocking_keys; /* Keys with clients waiting for data (BLPOP)*/ dict *ready_keys; /* Blocked keys that received a PUSH */ dict *watched_keys; /* WATCHED keys for MULTI/EXEC CAS */ int id; /* Database ID */ long long avg_ttl; /* Average TTL, just for stats */ list *defrag_later; /* List of key names to attempt to defrag one by one, gradually. */ } redisDb; ``` 键空间的增删改查都同dict操作，此外还有： - 清空键空间：`FlushDb` - 从键空间随机返回一个键：`RandomKey` - 返回数据库键数量：`DbSize` - 还有`Exists`、`Rename`、`Keys`等 ---- 读写键空间时的维护操作如下： - 读取一个键后（读写操作都会对键进行读取），服务器会根据键是否存在，更新`hit`(命中)和`miss`(未命中)，这两个值可以通过`info status`命令查看 - 在读取一个键后，服务器会更新键的`lru`(最后一次更新时间)属性，可以通过`object idleime <key>`命令查看某个键的闲置时间 - 读取一个键时，如果发现其已过期，会先删除再进行其他操作 - 每次修改一个键后，会对`dirty`(脏计数器)加1，这个计数器会触发服务器的持久化以及复制操作 - 如果开启了服务器通知功能，在对键进行修改之后，服务器将按照配置发送相应的数据库通知 ---- 设置键的生存时间和过期时间： - 通过`Expire`和`PExpire`，客户端能以秒或毫秒的精度为数据库中的某个键设置`ttl`(Time To Live，生存时间)，服务器会自动删除生存时间为0的键 - 与此类似，可以通过`ExpireAt`和`PExpireAt`设置过期时间，过期时间是一个UNIX时间戳，当过期时间来临时，服务器会自动删除该键。 - `ttl`和`pttl`接收一个带有生存时间或过期时间的键，返回这个键的剩余生存时间。 - `setex` 命令可以再设置一个字符串键的同时为键设置过期时间，这是一个类型限定的命令，其原理与`Expire`完全一样。 其中，`EXPIRE`命令将转成`PEXPIRE`命令，`PEXPIRE`和`EXPIREAT`都将转成`PEXPIREAT`命令。 ---- redisDb结构的expires字典保存了数据库中所有键的过期时间，称为`过期字典` - 过期字典的键是一个指针，指向键空间的某个对象 - 过期字典的值是一个`long long`类型的整数，保存了过期时间(毫秒精度的UNIX时间戳) ---- `PPERSIST`命令可以移除一个键的过期时间，如`PERSIST <key>`，底层是将字典中的key移除。 ---- 过期时间的判定： - 检查给定键是否存在于过期字典，如果存在则取得其过期时间 - 检查当前UNIX时间戳是否大于键的过期时间：如果是的话，那么键已过期，否则的话，键未过期。 ---- 过期键的删除策略： - 定时删除：在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器(Timer)，让定时器在键的过期时间来临时，立即执行对键的删除操作。 - 对内存最友好，对CPU最不友好 - 惰性删除：放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期的话，就删除键。 - 对CPU最友好，对内存最不友好 - 由`db.c/expireIfNeed`函数实现 - 定期删除：每隔一段时间，程序就对数据库进行一次检查，删除里面的过期键，具体由算法决定。 - 难点是确定删除操作执行的时长和频率 - 由`server.c/activeExpireCycle`函数实现