Redis作为目前最流行的内存数据库,其简单易用、性能卓越的特点受到了越来越多的关注。本文将从Redis的核心代码出发,深入剖析Redis的内部实现原理,通过这种方式进一步加深我们对Redis的理解。
创新互联建站是一家以重庆网站建设公司、网页设计、品牌设计、软件运维、seo优化排名、小程序App开发等移动开发为一体互联网公司。已累计为楼梯护栏等众行业中小客户提供优质的互联网建站和软件开发服务。
Redis的核心数据结构
Redis支持的数据结构很多,比如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等。这些数据结构都是值对象valueObject的子类。在Redis的内部实现中,valueObject是一个通用的结构体,用于包装各种数据类型的值,在处理各种命令时都是以valueObject为操作对象的。
具体来说,字符串是Redis的基础数据类型,也是Redis其他数据类型的基础组成部分。字符串类型的实现非常简单,它的数据结构只是一个保存字符数组的缓冲区。这个缓冲区中的字符数组就是Redis中的字符串。
哈希表是Redis中的一种高效的散列表实现,它的查找、插入、删除操作的平均复杂度都是O(1)。Redis的哈希表实现采用了开放寻址法,将表中所有元素连续存储在一块内存里,空间利用率高,缓存友好。Redis的哈希表实现是基于dict(字典)结构体实现的,如下是dict结构体的定义:
typedef struct dictEntry {
void *key;
union {
void *val;
uint64_t u64;
int64_t s64;
double d;
} v;
struct dictEntry *next;
} dictEntry;
typedef struct dictht {
dictEntry **table;
unsigned long size;
unsigned long sizemask;
unsigned long used;
} dictht;
typedef struct dictType {
uint64_t (*hashFunction)(const void *key);
void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);
void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);
int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2);
void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);
void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);
void *privdata;
} dictType;
typedef struct dict {
dictType *type;
void *privdata;
dictht ht[2];
long rehashidx;
} dict;
可以看到,Redis的哈希表实现采用了双哈希表,其中一张哈希表用于读写操作,另一张哈希表作为增量重建表,在进行rehash操作时起到缓冲作用。
同时,Redis的集合和有序集合都是由哈希表实现的,它们的底层实现与哈希表非常相似,只是哈希表中的键值对都是空值。
Redis的内存管理
Redis基于内存缓存的性能体现最为明显,因此它的内存管理非常重要。Redis的内存管理全靠自己,采用了一些特殊的技术来保证内存的高效使用。
Redis的内存分配器采用了jemalloc,它是一种专为多线程程序设计的内存分配器,采用了等分配原则以及数据缓存技术,能极大地提高内存分配效率以及减少碎片等问题。
另外,为了避免Redis的内存浪费问题,它采用了传统的内存池技术,通过预先申请一块固定大小的内存块,按照固定大小的内存块对内存进行划分,将每一块内存块都保存在一个链表中。每次需要内存的时候,Redis会从链表中取出空闲的内存块进行使用,在内存不足时再去申请新的内存块。
Redis的并发控制
Redis的内部实现是线程安全的,它采用了基于单线程事件循环扩展的多路复用IO模型,利用epoll(Linux)或kqueue(BSD)实现高效的网络IO。Redis的单线程模型中,并没有多线程操作内存或数据,而是通过队列将读写操作异步化,由单个事件线程轮询监听事件,并将事件交给工作线程处理。
当客户端连接到Redis时,它首先会发送一个带有命令的请求,Redis会将该请求放置到队列中,随后该客户端就可以执行其他操作。此时事件线程会继续轮询听事件,一旦发现队列中有新的请求,它就会按照队列中的请求序列一个一个处理请求,直到所有请求都被处理完毕。
在 Redis 中,我们经常能看到的超时机制,就是通过 Redis 的定时器来实现,而 Redis 的定时器,其实就是基于事件循环的。当Redis将事件操作放入到队列中时,会设置一个超时时间,一旦超时,该事件就会被抛弃。
总结
本文对Redis的核心代码进行了深度剖析,介绍了Redis内部如何处理数据结构、内存管理以及并发控制等问题。作为一名Redis爱好者,通过深入学习Redis的内部实现原理,我们可以更好地理解和运用Redis这个强大的工具。
成都网站建设选创新互联(☎:028-86922220),专业从事成都网站制作设计,高端小程序APP定制开发,成都网络营销推广等一站式服务。
新闻标题:深度剖析Redis深入剖析核心代码(redis核心代码)
本文网址:http://www.shufengxianlan.com/qtweb/news36/280536.html
网站建设、网络推广公司-创新互联,是专注品牌与效果的网站制作,网络营销seo公司;服务项目有等
声明:本网站发布的内容(图片、视频和文字)以用户投稿、用户转载内容为主,如果涉及侵权请尽快告知,我们将会在第一时间删除。文章观点不代表本网站立场,如需处理请联系客服。电话:028-86922220;邮箱:631063699@qq.com。内容未经允许不得转载,或转载时需注明来源: 创新互联