红色舌尖深入Redis源码分析之旅（redis源码分析 书）

红色舌尖：深入Redis源码分析之旅

Redis是一种非常流行的键值存储系统，它被广泛应用于数据缓存，消息队列，计数器等场景。其高效的读写性能和丰富的数据结构支持使得它备受开发者的青睐。本篇文章将带您深入Redis的源码之中，了解其核心原理和实现细节。

Redis源码结构

Redis的源码采用C语言编写，具有跨平台的特点，在Github上开源不久便获得了5000+的Star和1000+的Fork。Redis的源码结构如下：

(redis-src)

├── deps # 存放Redis依赖的第三方库文件

├── src # 存放Redis的源码文件

│ ├── adlist.c

│ ├── ae.c

│ ├── anet.c

│ ├── bio.c

│ ├── bitops.c

│ ├── cluster.c

│ ├── crc16.c

│ ├── crc64.c

│ ├── db.c

│ ├── debug.c

│ ├── dict.c

│ ├── endianconv.c

│ ├── evict.c

│ ├── geo.c

│ ├── hiredis.c

│ ├── hyperloglog.c

│ ├── intset.c

│ ├── latency.c

│ ├── lzf_c.c

│ ├── lzf_d.c

│ ├── memtest.c

│ ├── module.c

│ ├── networking.c

│ ├── notify.c

│ ├── object.c

│ ├── pqsort.c

│ ├── pubsub.c

│ ├── quicklist.c

│ ├── rand.c

│ ├── rax.c

│ ├── redis-benchmark.c

│ ├── redis-check-aof.c

│ ├── redis-check-rdb.c

│ ├── redis-cli.c

│ ├── redis.c

│ ├── redis.h # 主要是Redis的头文件

│ ├── redis-check-rdb.h

│ ├── release.c

│ ├── replication.c

│ ├── rdb.c

│ ├── sds.c

│ ├── sentinel.c

│ ├── setproctitle.c

│ ├── sha1.c

│ ├── sha256.c

│ ├── sha512.c

│ ├── slowlog.c

│ ├── sort.c

│ ├── sparkline.c

│ ├── syncio.c

│ ├── t_hash.c

│ ├── t_list.c

│ ├── t_set.c

│ ├── t_string.c

│ ├── t_zset.c

│ ├── tls.c

│ ├── util.c

│ ├── version.h

│ ├── ziplist.c

│ ├── zipmap.c

│ ├── zmalloc.c

│ └── zookeeper.c

├── tests # 存放Redis的测试文件

├── utils # 存放Redis的辅助工具

Redis的源码按照功能划分为多个文件，其中最为重要的是redis.c文件，它是Redis服务器的入口，包含了Redis的主要逻辑。

Redis核心原理

Redis的核心原理就是将数据存储在内存之中，并使用异步的方式将数据落盘到磁盘。Redis支持多种数据结构，例如字符串、哈希表、列表、集合、有序集合等。Redis还提供了数据过期的机制，能够自动删除过期的数据以提高存储空间的利用率。

在Redis服务器启动之后，会创建多个事件循环器，每个事件循环器用于处理特定的任务，例如监听客户端连接、处理客户端请求、写入数据到磁盘等。Redis的事件循环器采用Epoll技术，能够高效地处理海量的连接请求。

Redis作为一款高性能的键值存储系统，其性能的优化也是非常重要的。Redis采用了多种性能优化方案，例如使用了内存池技术、对磁盘进行批量写入、采用多线程来提高性能等。

Redis源码分析

Redis的源码非常庞大，共有数万行代码，因此要深入了解Redis的源码，需要投入更多的时间和精力。下面我们以Redis的字符串类型为例，来介绍如何阅读Redis的源码。

typedef struct redisObject {

unsigned type:4; // 对象类型，如字符串类型、列表类型等

unsigned encoding:4; // 对象编码方式

unsigned lru:LRU_BITS; // LRU时间戳，用于过期淘汰和内存回收

int refcount; // 引用计数，用于内存回收

void *ptr; // 指向具体的数据结构

} robj;

Redis的字符串类型是由redisObject结构体表示的，其中包含了对象的类型、编码方式、LRU时间戳、引用计数和指向具体数据的指针。在Redis的字符串类型中，对应的数据结构是sds，它采用了动态扩容的方式，可以根据实际的数据量动态分配内存。

struct sdshdr {

uint32_t len; // 数据的长度

uint32_t free; // 可用空间的长度

char buf[]; // 数据的内容

};

sds字符串的实现细节比较复杂，包含了动态扩容、空间预分配、空间回收、引用计数等功能。在Redis的源码中，涉及到sds的函数非常多，例如sdsnew、sdsdup、sdscat等，其中sdsnew函数用于创建一个新的sds字符串，sdscat函数用于拼接两个sds字符串。

下面是sdsnew函数的实现：

sds sdsnewlen(const void *init, size_t initlen) {

struct sdshdr *sh;

if (init) {

sh = zmalloc(sizeof(struct sdshdr)+initlen+1);

} else {

sh = zcalloc(sizeof(struct sdshdr)+initlen+1);

}

if (sh == NULL) return NULL;

sh->len = initlen;

sh->free = 0;

if (initlen && init)

memcpy(sh->buf, init, initlen);

sh->buf[initlen] = ‘\0’;

return (char*)sh->buf;

}

sdsnew函数通过调用zmalloc函数动态申请内存，并将输入的init数据拷贝到申请到的内存之中，字符串的长度由initlen参数指定。在返回时，sdsnew函数返回的是指向数据内容的指针，而非sds字符串的指针。

结语

本篇文章简单介绍了Redis的源码结构和核心原理，并以字符串类型为例实现了Redis源码中的sds字符串类型的创建函数。如果您对Redis源码的分析感兴趣，可以继续深入阅读Redis源码，深入理解其原理和实现细节，以提高自己的技术水平。

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