从零开始Redis源码解析精彩演绎（redis源码谁讲的好）

从零开始:Redis源码解析精彩演绎

Redis作为一个流行的Key-Value存储系统，其应用场景非常广泛。在实际使用中，我们都会遇到一些问题，比如性能瓶颈、扩容、数据一致性等等。对于这些问题，我们需要深入了解Redis的内部实现原理，这时就需要看Redis源码来解决问题。

本文将从零开始，详细介绍Redis源码的解析过程，并给出相关的代码示例。

1. Redis的数据结构

Redis内部使用了多种数据结构，包括字符串、哈希表、列表、集合、有序集合等。这些数据结构是如何实现的？

答案是：Redis使用C语言来实现这些数据结构。

以下是字符串数据结构的源码示例：

typedef struct redisObject {
    unsigned type:4;

    unsigned encoding:4;

    void *ptr;

} robj;

可以看到，RedisObject结构体通过type字段来记录该对象的类型，encoding字段来记录该对象的编码方式，ptr字段用于指向具体的数据。这种结构体定义方式非常清晰，易于理解。

2. Redis的命令实现

Redis通过命令来对数据进行操作，如get、set、hget、hmget等等。这些命令如何实现？

Redis的命令实现分为两步：首先解析命令，然后执行命令。

以下是get命令的源码示例：

void getCommand(redisClient *c) {
    robj *o;

    if ((o = lookupKeyReadOrReply(c,c->argv[1],shared.nullbulk))
        == NULL) return;
    if (o->type != REDIS_STRING) {

        addReply(c,shared.wrongtypeerr);

    } else {

        addReplyBulk(c,o);

    }

}

解析命令部分主要包括对参数的解析和对参数合法性的判断。Redis使用redisClient结构体表示客户端连接，c->argv[1]表示命令中的第二个参数。

执行命令部分则是具体的业务逻辑。在执行get命令时，Redis首先根据参数中的key查找对应的value，如果查找失败，则返回“null bulk”类型的数据。如果查找成功，则根据value的类型，分别返回“wrong type error”或者value本身。

3. Redis的持久化机制

Redis支持两种持久化机制：RDB和AOF。

RDB是Redis默认的持久化方式，其原理是在指定的时间间隔内将内存中的数据以快照的方式保存到磁盘中。具体实现过程较为复杂，以下是其中的一段代码示例：

void rdbSaveObject(FILE *fp, robj *o) {
    /* Write the object type as first byte. */

    if (o->type >= 0 && o->type 

        fwrite(&o->type,1,1,fp);

    } else {

        redisPanic("Unknown object type");

    }

 

    /* Dispatch by object type. */

    switch(o->type) {

    case REDIS_STRING:

        rdbSaveStringObject(fp,o);

        break;

    case REDIS_LIST:

        rdbSaveList(fp,o);

        break;

    case REDIS_SET:

        rdbSaveSet(fp,o);

        break;

    case REDIS_ZSET:

        rdbSaveZset(fp,o);

        break;

    case REDIS_HASH:

        rdbSaveHash(fp,o);

        break;

    default:

        redisPanic("Unknown object type");

    }

}

AOF则是将所有的写命令写入一个追加文件中。在Redis将数据写入内存时，同时也会将写操作写入AOF文件，这样可以保证当Redis重启时不会丢失所有的写操作。

4. Redis的扩容机制

当Redis的内存不足时，需要进行扩容操作。Redis的扩容机制非常灵活，它可以通过配置文件中的maxmemory参数限制内存使用量，当内存超过了这个限制时，通过LRU算法清除一些空间。

扩容的过程中涉及到对内存中的所有数据进行重新分配，因此需要考虑这种情况对程序的影响。以下是扩容代码的示例：

void zrealloc(void *ptr, size_t size) {
    size_t oldsize;

    void *newptr;

 

    if (size == 0 && ptr != NULL) {

        zfree(ptr);

        return;

    }

 

    if (ptr == NULL) return zmalloc(size);

 

    oldsize = zmalloc_size(ptr);

    newptr = zmalloc(size);

    if (newptr == NULL) return NULL;

    memcpy(newptr, ptr, oldsize 

    zfree(ptr);

    return newptr;

}

可以看到，扩容函数zrealloc是通过zmalloc和zfree函数实现的，其中zmalloc函数使用了malloc底层函数来分配新的内存空间。而zfree函数则是释放旧的内存空间，同时可以调用额外的清除函数来清空内存中的数据。

总结

通过对Redis源码的解析，我们可以深入了解Redis的内部工作原理，从而更好地解决问题，进一步优化应用程序。同时，Redis的源码也给我们提供了一种优秀的参考代码，可以帮助我们理解和学习先进的C语言编程技术。