Redis源码剖析：走进存储引擎的奥秘（redis 源码剖析）

Redis是目前最流行的一款Key-Value型非关系型数据库，它采用ANSI C（ISO/IEC 9899:2011）进行编写，同时具备高性能、可扩展性和易用性等重要特性。本文将介绍Redis源码中存储引擎的实现原理，让我们一起走进这一晦涩难懂奥秘。

1. Redis源码结构

先来看看Redis源码结构， 它分为两个主要部分：

* 客户端部分和服务器端部分：

目录中的src/redis.h和src/redis.c包含Redis的整体架构和全局变量，并在编译完成后生成编译后的可执行文件redis-server。

* 存储引擎部分：

目录中的src/db.h和src/db.c则实现了Redis的存储引擎的具体逻辑，它负责处理Redis的数据读取和存储。

2. Redis中的数据存储

Redis主要采用类似于B+树的索引结构来实现存储。它将存储分为多个数据库，每个数据库又分为多个键空间，每个键空间都有一个指向B+树的指针，每棵树包含着键值对，键和值都存储在values表中，用户要读取数据时先通过B+树索引查找到对应的values表，通过values表拿到真正的值。

用下图表示一下数据库从用户接收到数据到存储到内存和磁盘的存储过程：

数据首先从客户端传给Redis Server，Redis Server将数据组织为某一个数据库的相关键值，然后Redis Server将数据先存储到内存，再存储到磁盘，每一次操作都会触发磁盘的AOF文件和RDB快照的创建。

3. Redis存储引擎的实现机制

1）创建B+树索引

当Redis Server接收到用户输入的数据，它会首先将数据作为键值对存储在内存中，然后根据数据库中存在的B+树优先级规则，使用空间换时间的优化手段，根据键值对的key和B+树中所有叶节点的key作比较，排序插入相应的叶节点上，该过程可以用以下代码表示：

redo_t *r = handle->redo;
if (r->recent->count >= RB_MAX_COUNT) {
  btree_node *node = create_node(r);
  while (r->node) {
    btree_node *n = r->node;
    add_node(r, n);
    r->node = n->sibling;
    r->recent->count++;
  }

2）插入键值对到values表

当B+树索引建立完成后，Redis会根据B+树索引查找到对应的values表，然后将键值对插入到values表中，用以下代码描述：

redis_hashtable_t *h_table = r->h_table;
if (!h_table)
{
  h_table = redis_hashtable_create(r, r->max_size);
  r->h_table = h_table;
}

int ret = redis_hashtable_set(h_table, r->key, r->value);
if (ret == 0)
  redis_hashtable_update(h_table);

3）更新磁盘快照文件

最后Redis Server会更新数据库的AOF文件和RDB快照文件，用户可以根据这些文件来恢复数据，即使数据库出现服务器突然崩溃的情况：

if (server.aof_state != AOF_OFF)
  aof_sync(stdout);
if (server.saveparamslen > 0 && ++server.i, server.elapsed_seconds-server.lastsave > server.saveparams[server.saveparamslen-1].seconds)
  rdb_save(stdout, server.rdb_filename);

通过以上代码，我们可以解开Redis存储引擎这一晦涩奥秘，Redis以其优良的性能、可扩展性和易用性已经得到越来越多开发者及应用的青睐，而Redis