研究Redis服务端源码梳理数据存储之道（redis服务端源码）

研究Redis服务端源码梳理数据存储之道

Redis是一款高性能的开源缓存和数据结构存储软件，其快速的读写性能以及优秀的数据结构支持，使得Redis在很多场景下得到了广泛的应用。在实际使用中，如果能够深入了解Redis服务端的源码实现，不仅可以更好地理解Redis的内部机制，还可以更好地进行服务端的性能优化和问题排查，因此研究redis服务端源码是非常有意义的。

本文将以Redis4.0版本为例，从数据存储角度，对Redis服务端的源码进行梳理，希望能够为初学者提供一些参考。

Redis的数据结构按照实际应用场景分为五种：字符串、哈希、列表、集合和有序集合。下面以字符串类型为例，讲解Redis服务端中如何实现数据的存储和访问。

1. Redis字符串存储结构

在Redis服务端中，字符串类型的数据使用SDS（Simple Dynamic String）数据结构进行存储，SDS数据结构定义如下：

“`C

typedef char *sds;

struct sdshdr {

unsigned int len; //字符串长度

unsigned int free; //字符串未使用空间长度

char buf[]; //字符串内容

};


可以看到，SDS数据结构由一个头部和字符串内容组成。头部包括字符串长度和未使用空间长度两个字段，用于方便进行字符串长度操作和内存重分配操作。具体而言，Redis会为字符串预留一定数量的未使用空间，当需要对字符串进行修改操作时，如果该字符串长度未超过当前未使用空间，直接修改字符串长度即可，否则需要重新申请一块内存来存储该字符串，然后再进行修改。

2. Redis字符串读写操作

Redis中字符串类型的值可以通过set/get等命令进行读写，下面以set命令为例，介绍Redis服务端如何实现字符串类型数据的写入。

```C
void setCommand(client *c) {
    c->argv[2] = tryObjectEncoding(c->argv[2]);  //对参数进行编码
    setKey(c->db,c->argv[1],c->argv[2]);         //调用实际的set函数
    addReply(c,shared.ok);                       //回复客户端
    signalModifiedKey(c->db,c->argv[1]);
    notifyKeyspaceEvent(NOTIFY_STRING,"set",c->argv[1],c->db->id);
}

setCommand函数首先对参数进行编码（如果参数可以被编码成整数类型则使用整数类型存储），然后调用setKey函数实际进行键值对的设置操作。setKey函数定义如下：

“`C

void setKey(redisDb *db, robj *key, robj *val) {

int retval = dbAdd(db,key,val); //将键值对添加到数据库中

if (retval == REDIS_OK)

incrRefCount(val);

signalModifiedKey(db,key);

}


setKey函数将键值对添加到数据库中，并使用incrRefCount函数增加了值对象的引用计数。这么做的原因是，Redis服务端会将值对象保存在字典结构中（Redis使用字典结构作为内部数据结构来存储键值对信息），在删除键值对时需要对其引用计数进行检查，如果引用计数为0，则将该键值对从字典中删除。

3. Redis字符串类型数据的读取操作

和写入操作不同，Redis字符串类型数据的读取操作相对简单。通过get/set命令等方式可以得到字符串类型的值对象，此时只需要调用值对象所对应的SDS数据结构中的buf字段即可获得该字符串的值。

```C
void getCommand(client *c) {
    robj *o;

    if ((o = lookupKeyReadOrReply(c,c->argv[1],shared.nullbulk)) == NULL) return;
    if (o->type != OBJ_STRING) {
        addReply(c,shared.wrongtypeerr);
        return;
    }
    addReplyBulk(c,o);
}

getCommand函数首先根据键名查找到键值对对象，并判断该对象是否为字符串类型，然后调用addReplyBulk函数将该字符串类型的值回复给客户端。

通过上述简单的源码分析，我们可以初步了解Redis服务端是如何管理和操作字符串类型的数据的。当然，Redis服务端源码远远不止如此，还包括了很多关于字符串类型的命令实现、数据结构的序列化和反序列化等细节。但是，本文的目的仅仅是为了对Redis服务端的源码进行一个初步的梳理，希望大家可以通过本文的介绍进一步探索Redis服务端的实现原理。

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