探究Redis读写源码的奥妙（redis读写源码）

Redis是一种高性能的内存数据库，越来越被广泛地应用于互联网领域中，如今已经成为了全球最受欢迎的Key-Value数据库之一。Redis源码简洁、易于理解，但它的性能和可靠性也极高，本文就来深入探究Redis读写源码的奥妙。

Redo Log的实现

Redis采用了Log-based存储引擎，将所有的写入操作记录在一个称为Redo Log的文件中，该文件在内存和磁盘之间起到了重要的缓存作用。当Redis执行写操作时，它会先将操作记录到内存中的命令请求队列，当队列中的命令达到一定量后，Redis就会将它们批量写入到Redo Log文件中。这样做的好处是，Redis的写入延迟与硬盘速度不再直接相关，因此可以大大提高Redis的写入性能。

具体实现时，Redis采用了mmap()函数将Redo Log映射到内存中，这样写入操作就能直接写入内存中，而不必通过系统调用访问磁盘文件。此外，Redis对Redo Log也进行了切片管理，通过不断地重复利用Redo Log文件分片，避免了频繁地IO操作对Redis性能的影响。

Redis内存数据结构

Redis的内存数据结构可谓丰富多样，包括字符串、哈希、列表、集合和有序集合等。本文在此仅介绍其中的两种数据结构：字符串和哈希。

1.字符串

字符串是Redis中最基本的数据结构，Redis的字符串实际上就是一个char数组，用于存储任意的二进制数据。Redis的字符串可以进行以下操作：

//创建一个字符串键
set key value

//获得字符串的值
get key
//对字符串值进行拼接
append key value
//对字符串进行自增或自减
incr key
decr key

在Redis的源码实现中，字符串会根据它的长度是否小于等于字符串储存类型的长度限制，分别采用三种不同的数据结构：

typedef struct sdshdr8 {
    uint8_t len;
    uint8_t alloc;
    unsigned char flags; /*3 bit, 一种特殊的混合结构*/
    char buf[]; //实际的字符串存储区域
} sdshdr8;

typedef struct sdshdr16 {
    uint16_t len;
    uint16_t alloc;
    unsigned char flags;
    char buf[];
} sdshdr16;
typedef struct sdshdr32 {
    uint32_t len;
    uint32_t alloc;
    unsigned char flags;
    char buf[];
} sdshdr32;

可以看出，Redis根据字符串的长度采用了不同的结构，这也是Redis能够高效存储字符串的关键所在。

2.哈希

哈希数据结构是一种键值对存储方式，并且可以在O(1)时间内对键进行检索。在Redis中，哈希结构用于实现对象。比如我们可以使用Redis哈希类型存储用户的信息：

//新建哈希类型
HSET userinfo name max
HSET userinfo age 20
HSET userinfo gender male

//获取哈希类型的键值
HGET userinfo name
HGET userinfo age
HGET userinfo gender

在Redis内部，哈希结构被实现为两个数组，一个用于存放键，另一个用于存放值，Redis通过将哈希类型的键值对展开为一个个键值对，然后使用一组哈希函数计算它们在两个数组中的存放位置，实现了O(1)时间内的检索。

总结

Redis的高性能与可靠性源于其简单的存储引擎以及高度优化的数据结构实现。Redo Log的实现、高效的内存数据结构，都是Redis保证性能的关键。对Redis源码的深入研究有助于我们进一步理解Redis的设计哲学，从而能够更好地利用Redis开发高性能互联网应用。