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redis原理

小飞侠熙熙 2022-05-01 阅读 108

我们在项目中,会经常遇到redis,它是非关系型数据库。是一个基于key-value的存储系统,在部 分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。

redis原理

1、 redis的特性

1.1、速度快

Redis所有数据是存放在内存中的;
Redis使用单线程架构,避免了多线程可能产生的竞争开销;

1.2、基于K_V的数据结构

提供list、set、zset、hash等数据结构的存储

1.3、功能相对丰富

Redis对外提供了键过期的功能,可以用来实现缓存;
提供了发布订阅功能,可以用来实现简单的消息系统,解耦业务代码;
支持Lua脚本;
提供了简单的事务功能(不能rollback);
提供了Pipeline功能,客户端能够将一批命令一次性传输到Server端,减少了网络开销;

1.4、简单稳定

Redis源码共六万行,但是不代表它不稳定

1.5、客户端语言多

Redis提供了简单的TCP通信协议,这样使得很多编程语言可以很方便的接入Redis

1.6、持久化

Redis提供两种持久化方案AOF和RDB

1.7、主从复制

1.8、高可用和分布式

Redis从2.8版本正式提供了高可用实现哨兵模式,可以保证Redis节点的故障发现和故障自动转移,
Redis从3.0版本后开始支持集群模式;

2、redis原理

Redis底层核心原理基于事件的处理流程,具体分析如下。

redis的核心是事件循环(event loop),redis的整个程序都是围绕事件循环进行的;
事件循环eventloop同时监控多个事件,这里的事件本质上是Redis对于连接套接字的抽象。当套接字变为可读或者可写状态时,就会触发该事件,把就绪的事件放在一个待处理事件的队列中,以有序、同步的方式发送给事件处理器进行处理。这个过程在Redis中被称为Fire。Redis的事件循环会保存两个表:events和fired列表,前者表示正在监听的事件,后者表示就绪事件,可以被进一步执行。在具体实现时,Redis采用I/O多路复用的方式,封装了操作系统底层select/epoll等函数,实现对多个套接字(socket)的监听,这些套接字就是对应多个不同客户端的连接。最后由对应的处理器将处理的结果返回客户端。

事件循环主要就是一个while循环,不断去轮询是否有就绪的事件需要处理。可读事件注册到事件循环中,实现了Redis对外提供服务地址的连接服务。事件处理器用于读写操作。Redis整个事件循环的逻辑
过程都没有涉及具体的命令操作,只需要定义事件的类型和处理器即可。

//@1加载配置
struct redisServer server
initServerConfig();
loadServerConfig();
 //配置参数初始化
initServer(){
 //@2创建事件循环
 Server.e=aeCreateEventLoop();
 //@3 循环事件注册一个可读事件,用于处理响应客户端请求
 aeCreateFileEvent(server.e,AE_READABLE,acceptTcpHandle)
}
//@4 执行事件循环,等待连接和命令请求
aeMain(server.e);
void aeMain(aeEventLoop*eventLoop){
 while(!eventLoop->stop){
 aeProcessEvents(eventLoop,AE_ALL_EVENTS);
 }
}
typedef struct aeEventLoop{
 //注册事件,被eventLoop监听
 aeFileEvent events[AE_SETSIZE];
 //读写操作需要执行的事件(就绪)
 aeFiredEvent fired[AE_SETSIZE];
}
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