数据库
Redis服务器将所有数据库保存在redisServer结构的db数组中，db数组的每一项都是一个redisDb结构，代表一个数据库。
1、结构
redisServer
初始化服务器时，程序会根据redisServer的 dbnum 属性来决定应创建多少个数据库，dbnum 属性的值由服务器配置的database选项决定，默认情况下，该选项的值为16，所以redis服务器默认会创建16个数据库。
redisDb
2、数据库切换
每个redis客户端都有自己的目标数据库，每当客户端执行数据库写命令或者数据库读命令的时候，目标数据库就会成为这些命令操作的对象。
默认情况下，Redis客户端的目标数据库为0号数据库，客户端可以通过执行 SELECT 命令来切换目标数据库。
在服务器内部，客户端状态 redisClient结构的 db 属性记录了客户端当前的目标数据库，这个属性是一个指向redisDb结构的指针。
redisClient.db指针指向redisServer.db数组的其中一个元素，被指向的元素就是客户端的目标数据库。
通过修改redisClient.db指针，让它指向服务器中不同的数据库，从而实现切换目标数据库的功能。
3、数据库键空间
Redis 是一个键值对（key-value pair）数据库服务器，每个数据库都由一个redisDb结构表示，其中，redisDb结构的dict字典保存了数据库中的所有键值对，这个字典称为键空间（key space）
键空间和用户所见的数据库是直接对应的：
1）键空间的键也就是数据库的键，每个键是一个字符串对象
2）键空间的值也就是数据库的值，每个值可以是字符串对象、列表对象、哈希对象、集合对象、有序集合对象
添加新键
添加一个新键值对到数据库，实际上就是将一个新键值对添加到键空间字典里面，其中键为字符串对象，值为任意一种类型的Redis对象。
删除键
删除数据库中的一个键，实际上就是在键空间里面删除键所对应的键值对对象。
更新键
对一个数据库键进行更新，实际上就是对键空间里面键所对应的值对象进行更新，根据值对象的类型不同，更新的具体方法也会有所不同。
对键取值
对一个数据库键进行取值，实际上就是在键空间中取出键对象对应的值对象，根据值对象的类型不同，具体的取值方法也会有所不同。
其他键空间操作
除了添加、删除、更新、取值操作之外，还有很多针对数据库本身的Redis命令，也是通过对键空间进行处理来完成。 DBSIZE、EXISTS、RENAME、KEYS等都是对键空间进行操作来实现的。
读写键空间时的维护操作
当使用Redis命令对数据库进行读写时，服务器不仅会对键空间执行指定的读写操作，还会执行一些额外的维护操作：
1）读取一个键之后（读操作和写操作都要对键进行读取），服务器会根据键是否存在来更新服务器的键空间命中（hit）次数或键空间未命中（miss）次数，这两个值可以在INFO stats 命令的keyspace_hits属性和keyspace_misses属性中查看。
2）在读取一个键之后，服务器会更新键LRU（最后一次使用）时间，这个值可以用于计算键的闲置时间，使用OBJECT idletime
3）如果服务器在读取一个键时发现该键已经过期，服务器会先删除这个过期键，然后执行其余操作
4）如果有客户端使用WATCH命令监视了某个键，那么服务器在对被监视的键进行修改之后，会将这个键记为dirty,从而让事务程序注意到这个键已经被修改过
5）服务器每修改一个键之后，都会对dirty键计数器值+1，这个计数器会触发服务器的持久化及复制操作
6）如果服务器开启了数据库通知功能，在对键进行修改之后，服务器将按配置发送相应的数据库通知。
4、设置键的生存时间或过期时间
通过EXPIRE命令或者PEXPIRE命令，客户端可以以秒或者毫秒精度为数据库中的某个键设置生存时间（TTL,Time To Live），在经过指定的时间后，服务器会自动删除生存时间为0的键。
SETEX命令可以在设置一个字符串键的同时为键设置过期时间
EXPIRE命令和PEXPIRE命令类型，客户端可以通过EXPIREAT命令或PEXPIREAT命令，以秒或毫秒给数据库中的某个键设置过期时间（expire time）。
设置过期时间
Redis 有四个不同的命令可以设置键的生成时间或过期时间
1）EXPIRE
2）PEXPIRE
3）EXPIREAT
4）PEXPIREAT
保存过期时间
redisDb结构的expires字典保存了数据库中所有键的过期时间，称这个字典为过期字典：
1）过期字典的键是一个指针，指向键空间中的某个键对象
2）过期字典的值是一个long类型的整数，保存了键所指向的数据库键的过期时间
移除过期时间
PERSIST命令可以移除一个键的过期时间
计算并返回剩余生存时间
TTL命令已秒为单位返回键的剩余生存时间，PTTL命令以毫秒为单位返回键的剩余生存时间
过期键的判定
通过过期字典，程序可以检查给定的键是否过期：
1）检查键是否存在过期字典，如果存在，取键的过期时间
2）检查当前UNIX时间戳是否大于键的过期时间，如果是，键已经过期；否则未过期
5、过期键删除策略
三种不同的删除策略：
定时删除
设置键的过期时间的同时，创建一个定时器（timer），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
优点：对内存最友好：通过使用定时器，可以保证过期键尽可能快的被删除，并释放过期键所占用的内存
缺点：对CPU时间最不友好：过期键比较多的情况下，删除过期键这一行为可能占用相当一部分CPU时间。
惰性删除
对CPU时间最友好，程序只会在取出键时对键进行过期检查，保证删除过期键的操作只会在非做不可的情况下进行，并且删除的目标仅限于当前处理的键
对内存最不友好，如果数据库中有非常多的过期键，又恰好没有被访问，那么它们永远不会被删除
定期删除
定期删除是对定时删除和惰性删除的一种整合与折中
6、Redis的过期键删除策略
惰性删除策略
由expireIfNeeded函数实现，所有读写数据库的Redis命令在执行之前都会调用expireIfNeeded函数进行检查：
1）如果键已过期，则expireIfNeeded函数从数据库中删除键
2）如果键未过期，则expireIfNeeded不做操作
定期删除策略
由activeExpireCycle函数实现，每当Redis的服务器周期性操作serverCron函数时，activeExpireCycle函数会被调用，在规定的时间内，分多次遍历服务器中的各个数据库，从数据库的expires字典中随机检查一部分键的过期时间，并删除过期键。
7、AOF、RDB和复制功能对过期键的处理
生成RDB文件
当执行SAVE命令或者BGSAVE命令创建一个新的RDB文件时，程序会对数据库中的键进行检查，已过期的键不会被保存到新创建的RDB文件中。
载入RDB文件
当启动Redis服务器时，如果开启了RDB功能：
1）如果服务器以主服务器模式运行，那么在载入RDB文件时，程序会对文件中保存的键进行检查，未过期的键会载入数据库，过期键则被忽略
2）如果服务器以从服务器模式运行，在载入RDB文件时，所有键，不论是否过期，都载入数据库。不过，因为主从服务器在进行数据同步的时候，从服务器的数据库就会被清空
AOF文件写入
当服务器以AOF持久化模式运行时，如果数据库中某个键已经过期，但还没有被删除，则AOF文件不会产生任何影响
当过期键被惰性删除或定期删除之后，程序会向AOF文件追加一条DEL命令，来显示记录该键已被删除
AOF重写
和生成AOF文件类型，在执行AOF重写过程中，程序会对数据库键进行检查，已过期的键不会被保存到重写后的AOF文件中