深入理解Redis源码实现（redis源码是多少）

深入理解Redis源码实现

Redis是一种内存数据库，以其快速性能和简单易用性而闻名。然而，许多开发者还不够了解Redis的内部机制，包括其实现原理和数据结构。在本文中，我们将深入探讨Redis的源码实现，以帮助读者更好地理解Redis的内部机制和实现。

整体架构

Redis是一种基于键值（key-value）的数据存储系统，所以它的核心在于存储和访问数据。Redis的数据存储通常是在内存中完成，这样可以获得更快的读写速度。同时，Redis使用一种称为“RDB”的持久化机制，可以将内存中的数据快速地保存到磁盘中，以保证数据不会因为程序崩溃或停机而丢失。Redis还提供了一些高级特性，包括发布订阅、Lua脚本、Redis事务、存储桶（bucket）和HyperLogLog等。

Redis的整体架构分为客户端和服务器两个层次。客户端可以是使用Redis命令行界面（CLI）的人工操作，也可以是其他程序通过Redis协议与Redis服务器进行通信。Redis的服务器端支持多个客户端并发访问。当客户端通过网络连接到Redis服务器时，Redis会解析协议报文，识别出客户端发来的命令和参数。然后Redis会根据命令参数和内存中的数据进行计算，最后将结果返回给客户端。回顾传统的分布式架构，我们可以发现这种架构非常适合大量繁复的计算场景。

数据结构

Redis内置了多种数据结构，包括字符串、哈希、列表、集合、有序集合和位数组等。每种数据结构都有自己的特点和使用场景。例如，字符串（string）是基本的键值对，它可以存储任意长度的二进制数据；哈希表（hash）可以存储键-值对的集合；列表（list）支持在列表的两端进行插入和删除等操作；集合（set）和有序集合（sorted set）都是无序的元素集合，其中有序集合可以根据元素的分值进行排序；位数组（bitarray）是一种特殊的数据结构，可以压缩和存储二进制数据。

以上数据结构都在Redis源码中实现了对应的数据结构。例如，字符串的数据结构定义如下：

“`c

typedef struct redisObject {

unsigned type:4;

unsigned encoding:4;

void *ptr;

int refcount;

unsigned LRU:22;

} robj;

这里的`type`表示数据类型，可以是字符串（`REDIS_STRING`）、哈希（`REDIS_HASH`）等；`encoding`表示数据编码方式，可以是RAW、INT、EMBSTR、RAW或QUICKLIST等；`ptr`指向实际存储的值的指针，可以是void类型。为了支持多个客户端的并发访问，Redis在底层使用了多个线程和锁机制来保护数据结构的访问。

网络通信

Redis的客户端和服务器之间使用一种称为Redis协议（RESP）的简单文本协议进行通信。该协议基于TCP/IP协议栈，在网络层和传输层使用TCP协议，通信内容则是简单文本协议。简单文本协议是一种易于解析的协议，它基于单行文本，由命令和参数构成。例如，以下协议代码用于获取键名为“foo”的值：

*2\r\n$3\r\nGET\r\n$3\r\nfoo\r\n

在这个例子中，`*2`表示有两个参数，`$3`表示下一行是3个字节的参数，`GET`表示要执行的命令，`$3`表示下一行是3个字节的参数，最后`foo`是参数的值。为了使Redis支持高并发访问，服务器端引入了多线程和异步IO模型来提高网络IO的性能。通常，服务器端处理网络请求后会将响应报文返回给客户端。

总结

本文介绍了Redis的整体架构、数据结构和网络通信，为读者提供了一定的Redis源码实现知识。Redis的源码实现使用了众多的数据结构和算法，包括哈希表、跳跃表、字符串匹配和多线程互斥等。如果读者有兴趣深入了解Redis的源码实现，可以参考RedLSM、RedisGears和RedisBloom等开源项目，来进一步学习Redis的高级应用。

参考文献：

[1] Redis Introduction. https://redis.io/topics/introduction

[2] Redis Commands. https://redis.io/commands

[3] Understanding Redis Data Structures. https://redislabs.com/redis-best-practices/understanding-redis-data-structures/

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