02-redis单机数据库

数据库

服务器中的数据库

redis服务器将所有的数据库都保存在服务器状态reids.h/redisServer结构的db数组中

struct redisServer {
    ...
    redisDb *db;    // 一个数组， 保存着服务器中所有的数据库
    ...
};

在初始化服务器时，会根据dbnum属性来决定应该创建多少个数据库：

struct redisServer {
    ...
    int dbnum;  // 服务器的数据库数量
    ...
};

切换数据库

redis客户端的目标数据库默认为0号数据库

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

typedef struct redisClient {
    ...
    redisDb *db;    // 记录客户端当前正在使用的数据库
    ...
} redisClient;

通过SELECT命令实现客户端切换不同数据库

数据库键空间

redis是一个键值对(key-value pair)数据库服务器，服务器中每个数据库都由一个redis.h/redisDb结构表示

其中redisDb结构的dict字典保存了数据库中所有的键值对，将这个字典成为键空间

typedef struct redisDb {
    ...
    dict *dict; // 数据库键空间，保存着数据库中所有的键值对
    ...
} reidsDb;

• 键空间的键也就是数据库的键，每个键都是一个字符串对象
• 见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

添加键值、删除键、更新键、对键取值、以及其他键空间操作

设置键的生存时间或过期时间

EXPIPE      指定秒设置生存时间
PEXPIPE     指定毫秒设置生存时间

EXPIPEAT    指定秒设置过期时间
PEXPIPEAT   指定毫秒设置过期时间

PERSIST     移除键的生存时间
PERSISTAT   移除键的过期时间

TTL         以秒为单位计算并返回键的剩余生存时间
PTTL        以毫秒为单位计算并返回键的剩余生存时间

那么redis怎么保存过期时间的呢

typedef struct redisDb {
    ...
    dict *expires;  // 过期字典，保存着键的过期时间
    ...
} redisDb;

既然键值有生存时间或过期时间，那么过期的键怎么删除呢？或者说过期键的删除策是什么？

• 定时删除
• 惰性删除
• 定期删除

redis过期键删除策略

惰性删除与定期删除相结合

AOF、RDB和复制功能对过期键的处理

RDB文件

执行SAVE或BGSAVE命令创建一个新的RDB文件，不会将过期键保存到新的RDB文件中

• 如果服务器是主服务器模式运行，在载入RDB文件时，过期键会被忽略，过期键不会造成影响
• 如果服务器是从服务器模式运行，在载入RDB文件时，保存所有键，但是主从服务器数据同步时，从服务器数据库会被清空，过期键也不会造成影响

AOF文件

某个键过期，但还没有被删除时，以AOF模式运行时不会产生影响，

如果过期键被删除，程序会向AOF文件追加一条DEL命令来显示的记录该键已被删除

在执行AOF重写过程中，过期键不会被保存

复制

存在于主从服务器中，从服务器不会主动删除过期键，客户端读过期键正常返回

只有当主服务器给从服务器发送DEL key时才会删除过期键

当客户端读主服务器过期键，主服务器返回null给客户端，同时给从服务器发送DEL key命令

数据库通知

redis 2.8 版本新增功能

日后在研究吧

参考：
黄键宏老师的《redis设计与实现》，机械工业出版社