Redis/MongoDB都是很棒的NoSql数据库，与Mysql之类的关系型数据库有很大的区别，在某些情况下使用它们是更好的选择。
Redis设计与实现
在读这本书之前，我不了解Redis中字典、列表数据结构，不了解Redis如何进行持久化，不了解Redis如何内存回收，不了解Redis事务特点，不知道Redis都有哪些特性；读了这本书，这些就都知道了。_
其实还有一个挺有意思的点是，程序之前底层设计都是想通的，Redis中字典和Java中HashMap很相似，字典扩容机制和ConcurrentHashMap又有异曲同工之妙；Redis内存回收也是通过引用计数来实现的。
Redis数据结构
Redis 字符串 SDS
Java中String每次修改String对象，都会创建一个新的对象，String对象具有不变性，好处是线程安全，缺点是效率较低。
Redis中字符串SDS实现方法类似StringBuffer，每次会分配多一些空间，在操作字符串时不需要新建对象，同时由于Redis单线程特性不需要考虑并发问题。
SDS结构是:free(int),len(int),buf(Byte[])
free代表空闲字节位数；len代表存储字节位数。
Redis 链表
typedef struct listNode {
struct listNode *prev;
struct listNode *next;
void *value;
}
Redis中列表键、发布和订阅、慢查询、监视器等都是由链表实现的。
Redis 字典
在实现上和Java中HashMap类似，数据结构是数组+链表，当set一个key - value时，先计算key hashcode值然后找到数组对应位置插入；如果该位置已经有值 - 键冲突，那么把数组原有位置的节点赋值给新插入节点的next指针，然后插入新节点到数组。
哈希表的扩展:和Java类似，哈希表有一个负载因子，当 哈希表保存节点数量 / 哈希表大小 > 负载因子 时进行扩容。
渐进式rehash:如果hash表非常大，那么如果一次性的rehash那么服务器计算量很大，一种折中的方法就是渐进式的操作，在每次对字典执行添加、删除、查找或者更新操作时，程序除了执行指定操作以外，还会顺带把老哈希表对应的键值移动到新哈希表中，最终在某个时间，全部移动完毕；这种设计思路和Java中ConcurrentHashMap是一致的。
Redis 跳跃表
一种有序数据结构，平均时间复杂度O(longN)，实现Redis中有序集合。
至于跳跃表是如何跳跃的,请看下图。
图1
图2
Redis对象
字符串对象、列表对象、哈希对象、集合对象和有序集合对象。
有序集合同时使用跳跃表和字典来实现，使用跳跃表来降低范围型操作的耗时；使用字典表来降低查找设值的耗时。
Redis内存回收
通过引用计数来实现内存回收机制，和Java的垃圾回收机制思想是类似的。
Redis实现
Redis服务器默认会创建16个数据库；客户端默认连接的是0号数据库。
Redis键过期时间实现
当给某个键设置过期时间时，Redis会在一个字典中添加key - value，key是键；value是过期时间。当下次访问这个键时先判断键是否过期。
Redis过期键删除策略
- 定时删除:在设置过期时间的同时，创建一个定时器，让定时器在键的过期时间来临时，立即执行对键的删除操作。
- 惰性删除:放任键过期不管，但是每次从键空间获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期，就删除。
- 定期删除:每隔一段时间，程序对数据库进行一次检查，删除里面过期键。
定时删除任务缺点是对CPU不友好，在过期键较多时，会占用CPU相当多一部分时间，优点是对内存友好；惰性删除任务是对CPU友好，内存不友好；定期删除是对两种方式做了个折中。
Redis使用惰性删除和定期删除，在合理使用CPU时间和避免浪费内存空间之间取得平衡。
Redis RDB持久化
save 900 1 900秒内执行最少1次修改
save 300 10 300秒内执行最少10次修改
save 60 10000 60秒内执行最少10000次修改
满足条件后，执行BGSAVE操作，RDB文件是一个经过压缩的二进制文件，由多个部分组成。
AOF持久化
AOF持久化通过保存Redis服务器所执行的写命令来记录数据库状态的。
这样做优点是不会丢失数据，缺点是随着时间流逝，AOF文件会越来越大；所以就有了AOF重写功能，对AOF文件进行缩减。
Redis ServerCron函数
ServerCron函数让我想到了Linux下crontab，这个函数默认每隔100毫秒执行一次，其任务是更新服务器状态信息，处理服务器接收到的SIGTERM信号，管理客户端资源和数据库状态，检查并执行持久化操作等等。
发布与订阅
Redis把对某个主题订阅的客户端以链表形式保存。
struct redisServer {
list *pubsub_patterns; // 保存所有模式订阅关系
}
typedef struct pubsubPattern {
redisClient *client; // 订阅模式的客户端
robj *pattern; // 被订阅的模式
} pubsubPattern;
事务
当一个Redis客户端执行命令MULTI后，当执行SET等命令时，Redis服务器并不会立刻执行而是把命令放入一个队列中，等EXEC时统一执行命令。
事务ACID性质:原子性(Atomicity),一致性(Consistency),隔离性(Isolation),持久性(Durability)。
无论Redis服务器运行在哪种持久化模式下，事务执行中途发生停机都不会影响数据库一致性。
Lua脚本
Redis客户端可以使用Lua脚本，直接在服务端原子地执行多个Redis命令。
注意:Redis主从也会把Lua脚本复制到从库中。
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