Redis第二天

Redis使用

Redis默认创建16个数据库

键空间

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，这个字典被称为键空间。

常用命令

• 添加新键：SET key value
• 删除键：DEL key
• 更新键：SET key value
• 对键取值：GET key
• 清空数据库：FLUSHDB
• 设置键的生存时间：EXPIRE/PEXPIRE key time(秒)、SETTEX （针对字符串）、EXPIREAT/PEXPIREAT key 时间戳（毫秒）
• 查看键的生存时间：TTL/PTTL key
• 移除过期时间： PERSIST key

上面几个过期命令除了SETEX，都是使用PEXPIREAT实现，过期时间统一由redisDb的expires保存

过期键值删除策略

Redis使用的策略：惰性删除、定期删除
对于已过期的键：

1. 生成RDB文件时已过期的键不会保存到RDB文件中
2. 载入RDB文件时，主服务器不会载入过期键，从服务器会载入过期键，主从同步时会把从服务器的过期键刷掉
3. 写入AOF文件时，过期键被惰性删除或者定期删除之后，会向AOF追加一条DEL命令
4. 当服务器运行在复制模式下，从服务器不会主动删除过期间，只有当主服务器发送一条DEL命令之后才会将过期键删除。

持久化

RDB持久化

RDB是一个经过压缩的二进制文件，由两个命令可以用于生成RDB文件，一个是SAVE（阻塞主线程），一个是BGSAVE（不阻塞主线程）。RDB文件的载入是在服务器启动时自动执行的。如果服务器启动了AOF持久化功能，那么服务器会优先使用AOF文件还原数据库状态，只有当AOF持久化功能处于关闭状态，服务器才会使用RDB文件还原数据库状态。Redis允许通过设置服务器配置的save选项，让服务器每隔一段时间自动执行一次BGSAVE命令：save time (时间范围，通过lastsave属性判断) update(修改次数，通过dirty属性判断)，表示在time时间内修改了update次的话就执行一次BGSAVE命令。

BGSAVE、SAVE、BGREWRITEAOF之间的互斥关系：

• 在执行BGSAVE期间、客户端发送的SAVE会被服务器拒绝
• 在执行BGSAVE期间、客户端发送的BGSAVE会被服务器拒绝
• BGREWRITEAOF和BGSAVE不能同时执行
  1）如果BGSAVE正在执行，BGREWRITEAOF会被延迟到BGSAVE之后执行
  2）如果BGREWRITEAOF正在执行，BGSAVE会被服务器拒绝

RDB文件结构
REDIS | db_version (4字节) | database | EOF（1字节 编码为 377）| check_sum （校验和，8字节）

database部分：
SELECTDB (1字节，编码为376) | db_number （数据库序号，1|2|5字节 ） | key_value_pairs

key_value_pairs部分：
EXPIRTIME_MS (1字节) | ms (8字节) | TYPE (1字节) | key | value

value部分：

1. 字符串对象：ENCODING | value

1.如果字符串长度超过20字节，且服务器打开了RDB文件压缩功能，则字符串会在压缩之后保存
2.如果字符串小于等于20字节，字符串会被原样保存
无压缩字符串保存结构 ： len | string
压缩后的字符串：REDIS_RDB_ENC_IZF | Compressed_len | origin_len | compressed_string

2. 列表对象
   list_length (列表的长度) | item1 | item2 | … | itemN
3. 集合对象
   set_size | elem1 | … | elemN
4. 哈希表对象
   hash_size | key_value_pair1 | … | key_value_pairN
   key_value_pair: key_value
5. 有序集合对象
   sorted_set_size | element | … | elementN
   element : member | score

AOF持久化

保存Redis服务器所执行的写命令，当AOF持久化功能处于打开状态，服务器在执行一个写命令之后，会以协议的格式将被执行的写命令追加到服务器状态的aof_buf缓冲区的末尾。

配置AOF持久化
appendsync:

• always：将aof_buf缓冲区中的所有内容写入并同步到AOF文件中
• everysec：每隔1秒写入AOF文件
• no：不同步AOF文件，何时同步由操作系统决定

重写：Redis提供了AOF文件重写功能将多条写命令合并，并替换旧AOF文件以解决AOF文件体积膨胀的问题。重写功能不会阻塞服务器进程运行，它会在子进程中完成AOF写入操作，在完成AOF重写工作之后，它会向父进程发送一个信号。在子进程执行重写时，服务器进程执行完的写命令，会同时发送至AOF缓冲区和AOF重写缓冲区，在收到子进程的信号后，服务器进程会调用一个信号处理函数，将AOF重写缓冲区的内容写入新AOF文件，该函数会阻塞服务进程。

事件

Redis是一个时间驱动程序，主要处理两类时间：文件时间、时间时间。

文件事件

文件事件处理器主要包括四个组成部分：套接字、I/O多路复用程序、文件时间分派器以及事件处理器。I/O多路复用程序总是会将所有产生事件的套接字都放到一个队列里面，然后通过队列，以有序、同步，每次一个的方式向文件事件分派器传送套接字。

事件类型：

1. 当套接字可读：（客户端对套接字执行write、close操作或者有新的应答套接字出现时，套接字产生AE_READABLE事件）
2. 当套接字可写：（客户端对套接字执行read操作，套接字产生AE_WRITABLE事件）
   如果一个套接字同时产生了这两种事件，优先执行AE_READABLE事件

时间事件

服务器将所有时间事件都放在一个无序链表中，每当时间事件执行器运行时，它就遍历整个链表，查找所有已到达的时间事件，并执行相应的事件处理器。

serverCron：默认每秒运行10次，根据hz配置

1. 更新服务器的各类统计信息：比如时间、内存占用、数据库占用
2. 清理过期键值对
3. 关闭和清理连接失效的客户端
4. 尝试进行AOF和RDB持久化
5. 如果服务器是主服务器，会对从服务器进行定期同步
6. 如果处于集群模式，对集群进行定期同步和连接测试
7. 处理SIGTERM信号

服务端处理事件流程

CLIENT list 查看所有客户端
一个命令请求从发送到完成主要包括以下步骤

1. 客户端将命令请求发送给服务器
2. 服务端读取命令请求，并解析命令参数
3. 命令执行器根据参数查找命令的实现函数，然后执行实现函数并得出命令回复
4. 服务器将命令回复返回给客户端