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黑马Redis原理篇

news 2025/9/21 12:47:45

黑马Redis原理篇

  • 1、数据结构
    • 1.1、动态字符串SDS
    • 1.2、IntSet
    • 1.3、Dict
    • 1.4、ZipList
    • 1.5、QuickList
    • 1.6、SkipList
    • 1.7、RedisObject
    • 1.8、五种数据结构
      • 1. String（小EMBSTR,大RAW (SDS),少量整数INT）
      • 2. List（Redis3.2之后使用QuickList实现）
      • 3. Set（少量整数IntSet，正常采用Dict，元素存在key中，value为null）
      • 4. ZSet（少量数据使用ZipList，使用Dict和SkipList）
      • 5. Hash（少量数据ZipList，大量数据Dict）
  • 2、网络模型
    • 2.1、用户空间和内核空间
    • 2.2、阻塞IO
    • 2.3、非阻塞IO
    • 2.4、IO多路复用
      • 2.4.1 Linux中的I/O多路复用
      • 2.4.1 epoll中的事件通知机制
    • 2.5、信号驱动IO
    • 2.6、异步IO
    • IO操作同步异步总结（重要）
    • 2.7、Redis网络模型（I/O多路复用+事件派发）
  • 3、通信协议
    • 3.1、RESP协议
  • 4、内存策略
    • 4.1、过期策略
    • 4.2、淘汰策略

1、数据结构

1.1、动态字符串SDS

Redis是基于C语言实现的。
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1.2、IntSet

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1.3、Dict

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1.4、ZipList

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1.5、QuickList

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1.6、SkipList

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1.7、RedisObject

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1.8、五种数据结构

1. String（小EMBSTR,大RAW (SDS),少量整数INT）

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2. List（Redis3.2之后使用QuickList实现）

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3. Set（少量整数IntSet，正常采用Dict，元素存在key中，value为null）

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4. ZSet（少量数据使用ZipList，使用Dict和SkipList）

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5. Hash（少量数据ZipList，大量数据Dict）

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2、网络模型

2.1、用户空间和内核空间

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2.2、阻塞IO

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2.3、非阻塞IO

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2.4、IO多路复用

2.4.1 Linux中的I/O多路复用

图片
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2.4.1 epoll中的事件通知机制

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2.5、信号驱动IO

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2.6、异步IO

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IO操作同步异步总结（重要）

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2.7、Redis网络模型（I/O多路复用+事件派发）

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3、通信协议

3.1、RESP协议

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4、内存策略

4.1、过期策略

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Redis 通过一个叫做过期字典（可以看作是 hash 表）来保存数据过期的时间。

惰性删除：不是在TTL到期后就立刻删除，而是在访问一个key的时候，检查该key的存活时间，如果已经过期才执行删除。这样对 CPU 最友好，但是可能会造成太多过期 key 没有被删除。
定期删除：每隔一段时间抽取一批 key 执行删除过期 key 操作。并且，Redis 底层会通过限制删除操作执行的时长和频率来减少删除操作对 CPU 时间的影响。

定期删除的两种模式：

  1. SLOW模式执行频率默认为10，每次不超过25ms
  2. FAST模式执行频率不固定，但两次间隔不低于2ms，每次耗时不超过1ms
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4.2、淘汰策略

内存淘汰：就是当Redis内存使用达到设置的上限时，主动挑选部分key删除以释放更多内存的流程。Redis会在处理客户端命令的方法processCommand()中尝试做内存淘汰
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