2021-03-28 周天 ## 知识点 ***2个数据结构（sds,dict)，单机数据库*** ### c语言字符串 ``` redisLog(warning,'xxx') ``` 其中xxx就是用普通字符串类型。 ### sds simple dynamic string - 简单动态字符串。  1. 存的字符串能被修改时，默认使用sds。(比如strings，hash里的key） ***buf指向一个数组，最后存的是一个'\0'空字符，不计算在len长度内*** 2. 缓存区 aof 里的buff也是用sds实现。 ### dict 保存键值对，也叫做映射，或者关联。 因为C语言没有实现这种高级的数据结构，所以redis实现了自己的字典数据结构。 并且基于字典实现了redis数据库。 应用在hash键和数据库内。 1. dict数据结构  2. hash算法 > Redis不同版本使用的哈希算法并不一样. > 5.0,4.0 版本使用的siphash. > 3.2, 3.0, 2.8 使用的是murmurhash2. 3. hash冲突解决 因为就算使用了hash算法，数据量大起来后，会用不同的key落在同一个hash桶的同一个下标，于是数组后面挂的是链表，这样就能解决hash冲突。 4. dict rehash redis的dict rehash采用渐进式的方式，具体请参考[redis中的hash扩容、渐进式rehash过程](https://zhuanlan.zhihu.com/p/258340429)。 注意点： * `rehash`时`ht[1].size=ht[0].size * 2`。 * hash表的负载因子计算方式(`load_factor = ht[0].used / ht[0].size`) * 服务端在存在持久化子进程时，load_factor>=5才会扩容；不存在时，load_factor>=1时会扩容；load_factor<=0.1,会缩容。 * rehash过程是渐进式完成的，比如有1万个key需要转移，会将整个操作分散到客户端对该dict的新增，查询，修改，删除里，分而治之。 * 在rehash过程中，rehashidx=0开始，直到ht[0].used=0，表示rehash完成，rehashidx重置为-1。 * 在rehash过程中，查询操作会先查找ht[0]，再查询ht[1]；新增操作则直接插入到ht[1]里，保证ht[0].used一直减少。 ### redisDb数据库 1. redisServer 和 redisDb的数据结构 ``` c struct redisServer { ... redisDb *db; /* 一个数组，保存服务端所有数据库 */ int dbnum; /* 配置初始化的db数量，默认16 */ ... } ``` ``` c struct redisDb { dict *dict; /* 数据库键空间 */ dict *expires; /* 键的超时时间空间 */ ... int id; /* 数据库下标 */ ... } ``` 2. redisDb里的键空间，过期时间空间 redis是一个key-value型数据库服务器，服务器上的每个数据库都是由redisDb里的dict字典来保存所有键值对，将这个字典称之为"键空间"。 * 键空间里的键就是数据库里的key，是字符串对象，用的sds。 * 键空间里的值就是数据库里的value，是redis支持的对象类型，比如字符串，列表，哈希表，集合，有序集合对象中的一种。  其中超时时间也是用dict字典空间来存储的，而且存的是计算后的时刻。 TTL - 剩余生存时间。  ***请参考[info命令统计信息](https://zhuanlan.zhihu.com/p/78297083)*** 3. 过期键删除 有如下3种，定时删除策略，惰性删除策略，定期删除策略。 ***而redis采用的是惰性删除和定期删除策略*** * 惰性删除实现  * 定期删除实现 每当服务端执行serverCron周期性执行函数时，就会执行`activeExpiressCycle`函数  分多次检查16个数据库，每个库20个键，如果失效就删除。没有执行完就下次接着执行，unsigned long expires\_cursor; /* Cursor of the active expire cycle. */。 ## 会后讨论 * sds vs C字符串 1. sds 长度O(1)，C字符串 长度O(n)。 2. sds不需要指定分配长度大小，从而杜绝缓冲区溢出。 3. sds的free实现了空间预分配和惰性释放2种优化方式减少空间重分配次数。  * 二进制安全 sds里存的是字节数组，就是二进制数据。存入什么，读取什么，不会被篡改。不会因为客户端编码异常。 * 序列化 1. 概念 > 序列化：把对象转化为可传输的字节序列过程称为序列化。 > 反序列化：把字节序列还原为对象的过程称为反序列化。 2. 目的 序列化最终的目的是为了对象可以跨平台存储，和进行网络传输。 3. 场景 凡是需要进行“跨平台存储”和”网络传输”的数据，都需要进行序列化。 4. 方式 JDK（不支持跨语言）、JSON、XML、Hessian、Kryo（不支持跨语言）、Thrift、Protostuff、FST（不支持跨语言） 5. Java序列化pk