redis学习笔记

摘录些nosqlfans上看的资源（http://blog.nosqlfan.com/html/3537.html），用了一年了，只会安装、启动和get set，真的不好意思说会redis

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统，他为VMWare 公司工作，主要就是进行Redis的开发。 Blizzard （暴雪）使用8节点的Redis来为 WoW （魔兽争霸）提供Avatar服务。

一、redis启动初探

http://pauladamsmith.com/blog/2011/03/redis_get_set.html 原文 

1. redis 启动图  

redis启动图

1.  redisServer是main函数启动的redis实例，包含属性： -general server state -statistics -configuration from config file -replication -sort parameters -virtual memory config, state, I/O threads, & stats -zip structure -event loop helpers ,事件模型默认是epoll on Linux, kqueue on BSD, 若没有开启则使用select方式 -pub/sub  append-only file (AOF) ，（追加式的操作日志记录，appendonly yes 打开日志），作用和rdb文件类似，用于保存上次redis 会话数据
2. redis请求处理模型：

redis事件

Redis starts up by initializing a global server state variable, and reading in an optional configuration file to override any defaults. It sets up a global command table that connects command names with the actual function that implements the command. It creates an event loop using the best available underlying system library for event/readiness notification, and registers a handler function for when there is a new client socket connection to accept. It also registers a periodic (i.e., time-based) event handler for dealing with cron-like tasks like key expiry that need to be addressed outside the regular client-handling path. Once a client has connected, a function is registered on the event loop for being notified when the client has data to be read (i.e., a query for a command). The client’s query is parsed and a command handler is called to execute the command and write the response back to the client (the writing of data to the client is also handled by the event-notification loop). The client object is reset and server is ready to process more queries.

二、 使用gdb分析get set command

GDB是GNU开源组织发布的一个强大的UNIX下的程序调试工具。  http://pauladamsmith.com/blog/2011/03/redis_get_set.html  介绍了使用gdb加断点跟踪GET和SET

redis-cli  使用 redisContext封装相关连接状态，hiredis.h(deps目录)定义了 redisContext, obuf 字段存放redis-cli输入的原生命令

redis_client.get('users:1234')  和 命令行指令 get users:1234 一样，会发送  *2\r\n$3\r\nget\r\n$10\r\nusers:1234\r\n   字节串到服务器 

服务器端redis-server  为每个客户端创建buffer，将字节流扩展至buffer中，执行方法readQueryFromClient 接收数据。  然后根据请求方式 lookupCommand(c->argv[0]->ptr)，

从command的定义中可找到get方法

 

struct redisCommand readonlyCommandTable[] = {
{"get",getCommand,2,0,NULL,1,1,1}, 

 getCommand 是getGenericCommand方法的封装，找到对应方法后，执行，从数据库中查找key对应的value：

# db.c:58
robj *lookupKeyReadOrReply(redisClient *c, robj *key, robj *reply) {
    robj *o = lookupKeyRead(c->db, key);
    if (!o) addReply(c,reply);
    return o;
}

redis使用自己的hash table在内存中存储key-value对，在db对象中，dict字段指向当前库的hash值（redis一个实例可以有16个库）

redis调用dictFind方法（dict.c）在数据库的hashtable中查找对应值。

SET流程与此类似，调用dictAdd方法设置key-value对。

三、redis源码分析

（1）redis replication （http://www.hoterran.info/redis_replication）

（2）redis 持久化（http://www.hoterran.info/redis_persistence）

redis有全量（save/bgsave）和增量（aof）的持久化命令。 全量的原理就是遍历里所有的DB，在每个bucket，读取链表的key和value并写入dump.rdb文件（rdb.c 405）。 save命令直接调度rdbSave函数，这会阻塞主线程的工作，通常我们使用bgsave。

sync：当master接收到slave发来的该命令的时候，会执行rdbSaveBackground

增量备份就是aof，原理有点类似redo log。每次执行命令后如出现数据变化，会调用feedAppendOnlyFile，把数据写到server.aofbuf里。aof最大的问题就是随着时间append file会变的很大，所以我们需要bgrewriteaof命令重新整理文件，只保留最新的kv数据。

（3）redis rehash（http://www.yiihsia.com/2011/04/redis源码分析-如何rehash/）

rehash有2种工作模式 lazy rehashing：在每次对dict进行操作的时候执行一个slot的rehash active rehashing：每100ms里面使用1ms时间进行rehash。 什么时候dict做扩容？ 在数据插入的时候会调用dictKeyIndex,该方法里会调用_dictExpandIfNeeded，判断dict是否需要rehash，当dict中元素大于桶的个数时，调用dictExpand扩展hash。dictExpand的工作主要是初始化hash表，默认是扩大两倍(并不单纯是桶的两倍)，然后赋值给ht[1]，然后状态改为rehashing,此时该dict开始rehashing 四、redis基本结构

• 值类型： 二进制安全的 字符串 string 二进制安全的 字符串列表 list of string 二进制安全的 字符串集合 set of string，换言之：它是一组无重复未排序的element。可以把它看成Ruby中的 hash–其key等于element，value都等于’true‘。 有序集合sorted set of string，类似于集合set，但其中每个元素都和一个浮点数score（评分）关联。element根据score排序。可以把它看成Ruby中的 hash–其key等于element，value等于score，但元素总是按score的顺序排列，无需额外的排序操作。  
• 键类型： Redis key值是二进制安全的，这意味着可以用任何二进制序列作为key值，从形如”foo”的简单字符串到一个JPEG文件的内容都可以。空字符串也是有效key值。
• 列表： 　　LPUSH 命令可向list的左边（头部）添加一个新元素，而RPUSH命令可向list的右边（尾部）添加一个新元素。最后LRANGE 命令可从list中取出一定范围的元素， 　　如 lrange messages 0 2
• 集合 Redis集合是未排序的集合，其元素是二进制安全的字符串。SADD命令可以向集合添加一个新元素。和sets相关的操作也有许多，比如检测某个元素是否存在，以及实现交集，并集，差集等等。sadd添加 smembers获取所有 sismember 监测是否是成员集合 子交并补等操作 redis 127.0.0.1:6379> SINTER birds mammals 1) "bat" redis 127.0.0.1:6379> SUNION birds mammals 1) "crow" 2) "bat" 3) "human" 4) "pigeon" 5) "dog" redis 127.0.0.1:6379> SDIFF birds mammals 1) "crow" 2) "pigeon"
• 有序集合 有序集合 带有关联的score，以及一个类似LRANGE的操作可以返回有序元素，ZRANGE  ZREVRANGE 命令 可作用于有序集合 。 有序集合从某种程度上说是SQL世界的索引在Redis中的等价物 zadd hackers 1940 "Alan Kay"  zrange hackers 0 -1 zrevrange hackers 0 -1 zrangebyscore hackers -inf 1950    #获取所有1950年之前出生的人 zremrangebyscore hackers 1940 1960  #删除生日介于1940到1960年之间的黑客。
• Hash类型 Redis能够存储key对多个属性的数据（比如user1.uname user1.passwd） redis 127.0.0.1:6379> HKEYS student 1) "name" 2) "age" 3) "sex" redis 127.0.0.1:6379> HVALS student 1) "Ganesh" 2) "30" 3) "Male" redis 127.0.0.1:6379> HGETALL student 1) "name" 2) "Ganesh" 3) "age" 4) "30" 5) "sex" 6) "Male" redis 127.0.0.1:6379> HDEL student sex (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> HGETALL student 1) "name" 2) "Ganesh" 3) "age" 4) "30" Hash数据结构能够批量修改和获取 redis 127.0.0.1:6379> HMSET kid name Akshi age 2 sex Female OK redis 127.0.0.1:6379> HMGET kid name age sex 1) "Akshi" 2) "2" 3) "Female" 更多可参考 redis命令 http://redis.io/commands/