Redis详解（一）

扑街前言：不知道怎么开头，以一个Java开发看金典的C代码还是有点困难，更别说我还是个菜鸟Java，十句代码九句猜，有什么说的不对的后面再修改整理。（如果有一天我能成为大佬的话）

Redis整体是一个key-value结构，简单来说是一个键值数据库（非关系型数据库），大部分情况用于缓存，相比于关系型数据库查询更快，效率更高之类。服务端是有16个数据库，编号0-15，每个都可以存储key-value。这些基础的概念度娘能有详细的内容，所以这篇文章要说的是：如何着手Redis的源码，从哪一步开始看？Redis是如何存储数据的？

从Redis中server.c文件开始解读，找到main()方法，其中会用到一个server对象中的一些方法，而这个server就是redisServer（Globals）服务器端对象。

main方法引用：

int main(int argc, char **argv) {
    struct timeval tv;
    int j;

#ifdef REDIS_TEST
    if (argc == 3 && !strcasecmp(argv[1], "test")) {
        if (!strcasecmp(argv[2], "ziplist")) {
            return ziplistTest(argc, argv);
        } else if (!strcasecmp(argv[2], "quicklist")) {
            quicklistTest(argc, argv);
        } else if (!strcasecmp(argv[2], "intset")) {
            return intsetTest(argc, argv);
        } else if (!strcasecmp(argv[2], "zipmap")) {
            return zipmapTest(argc, argv);
        } else if (!strcasecmp(argv[2], "sha1test")) {
            return sha1Test(argc, argv);
        } else if (!strcasecmp(argv[2], "util")) {
            return utilTest(argc, argv);
        } else if (!strcasecmp(argv[2], "sds")) {
            return sdsTest(argc, argv);
        } else if (!strcasecmp(argv[2], "endianconv")) {
            return endianconvTest(argc, argv);
        } else if (!strcasecmp(argv[2], "crc64")) {
            return crc64Test(argc, argv);
        }

        return -1; 
    }
#endif

    
#ifdef INIT_SETPROCTITLE_REPLACEMENT
    spt_init(argc, argv);
#endif
    setlocale(LC_COLLATE,"");
    zmalloc_enable_thread_safeness();
    zmalloc_set_oom_handler(redisOutOfMemoryHandler);
    srand(time(NULL)^getpid());
    gettimeofday(&tv,NULL);
    dictSetHashFunctionSeed(tv.tv_sec^tv.tv_usec^getpid());
    server.sentinel_mode = checkForSentinelMode(argc,argv);
    initServerConfig();

redisServer来源：



struct redisServer server;

redisServer中有大量的成员属性，最重要的是redisDb服务端数据库，默认为16个（这个内容在server.h文件中）

struct redisServer {
    
    pid_t pid;                  
    char *configfile;           
    char *executable;           
    char **exec_argv;           
    int hz;                     
    redisDb *db;
    dict *commands;             
    dict *orig_commands;        
    aeEventLoop *el;
    unsigned lruclock:LRU_BITS; 
    int shutdown_asap;          
    int activerehashing;        
    char *requirepass;          
    char *pidfile;              
    int arch_bits;              
    int cronloops;              
    char runid[CONFIG_RUN_ID_SIZE+1];  
    int sentinel_mode;

redisDb服务端数据库中重点是dict哈希字典，学习dict可以类比Java的Map对象

typedef struct redisDb {
    dict *dict;                 
    dict *expires;              
    dict *blocking_keys;        
    dict *ready_keys;           
    dict *watched_keys;         
    struct evictionPoolEntry *eviction_pool;    
    int id;                     
    long long avg_ttl;          
} redisDb;

详细说下dict哈希字典对象（用Java解释，C的解释我也不会）

typedef struct dict {

    // 特定于类型的处理函数
    dictType *type;

    // 类型处理函数的私有数据
    void *privdata;

    // 哈希表（2 个）
    dictht ht[2];

    // 记录 rehash 进度的标志，值为 -1 表示 rehash 未进行
    int rehashidx;

    // 当前正在运作的安全迭代器数量
    int iterators;

} dict;

dictType *type：一个指向dictType结构的指针（type）。它通过自定义的方式使得dict的key和value能够存储任何类型的数据。
void *privdata：一个私有数据指针（privdata）。由调用者在创建dict的时候传进来。
dictht ht[2]：两个哈希表（ht[2]）。只有在rehash的过程中，ht[0]和ht[1]才都有效。而在平常情况下，只有ht[0]有效，ht[1]里面没有任何数据。上图表示的就是rehash进行到中间某一步时的情况。
int rehashidx：当前rehash索引（rehashidx）。如果rehashidx = -1，表示当前没有在rehash过程中；否则，表示当前正在进行rehash，且它的值记录了当前rehash进行到哪一步了。代表数组的下标。
int iterators：当前正在进行遍历的iterator的个数。这不是我们现在讨论的重点，暂时忽略。

1、dictType的结构包含若干函数指针，用于dict的调用者对涉及key和value的各种操作进行自定义，主要内容：

typedef struct dictType {
    unsigned int (*hashFunction)(const void *key);
    void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);
    void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);
    int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2);
    void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);
    void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);
} dictType;

hashFunction：对key进行哈希值计算的哈希算法。
keyDup和valDup：分别定义key和value的拷贝函数，用于在需要的时候对key和value进行深拷贝，而不仅仅是传递对象指针。
keyCompare：定义两个key的比较操作，在根据key进行查找时会用到。
keyDestructor和valDestructor，分别定义对key和value的析构函数。
私有数据指针（privdata）就是在dictType的某些操作被调用时会传回给调用者。

2、dictht（dict hash table）哈希表

typedef struct dictht {

    // 哈希表节点指针数组（俗称桶，bucket）
    dictEntry **table;

    // 指针数组的大小
    unsigned long size;

    // 指针数组的长度掩码，用于计算索引值
    unsigned long sizemask;

    // 哈希表现有的节点数量，used / size = 装载因子，这个比值越大，哈希值冲突概率越高。
    unsigned long used;
} dictht;

这其中dictEntry哈希表节点，key的哈希值最终映射到这个数组的某个位置上（对应一个bucket）。如果多个key映射到同一个位置，就发生了冲突，那么就拉出一个dictEntry链表。

typedef struct dictEntry {
    void *key;
    union {
        void *val;
        uint64_t u64;
        int64_t s64;
        double d;
    } v;
    struct dictEntry *next;
} dictEntry;

上述就是Redis对应key-value的基本存值方法，总的来说就是通过key值进行HashFunction得到一个数字，然后存入0号哈希表，而哈希表是基于数组构建的，key值经过HashFunction得到的数字就是这个数组的下标索引，通过下标索引存入value。

Redis详解（一）

Java相关栏目本月热门文章