1.Redis源码解析:一条Redis命令是码内如何执行的?
2.开源内存数据库有哪些
3.[redis 源码走读] maxmemory 数据淘汰策略
4.Redis源码阅读(1)——zmalloc
5.redis是什么数据库
6.Redis和Memcached的区别
Redis源码解析:一条Redis命令是如何执行的?
作者:robinhzhang Redis,一个开源内存数据库,码内凭借其高效能和广泛应用,码内如缓存、码内消息队列和会话存储,码内本文将带你探索其命令执行的码内萝卜后端源码底层流程。本文将以源码解析的码内形式,逐层深入Redis的码内核心结构和命令执行过程,旨在帮助开发者理解实现细节,码内提升编程技术和设计意识。码内源码结构概览
在学习Redis源代码之前,码内首先要了解其主要的码内组成部分:redisServer、redisClient、码内redisDb、码内redisObject以及aeEventLoop。码内这些结构体和事件模型构成了Redis的核心架构。redisServer:服务端运行的核心结构,包括监听socket、数据存储的redisDb列表和客户端连接信息。
redisClient:客户端连接状态的存储,包括命令处理缓冲区、回复数据列表和数据库句柄。
redisDb:键值对的数据存储,采用两个哈希表实现渐进式rehash。
redisObject:存储对象的通用表示,包含引用计数和LRU时间,用于内存管理。
aeEventLoop:事件循环,管理文件和时间事件的处理。
核心流程详解
Redis的牛牛源码java执行流程从main函数开始,首先初始化配置和服务器组件,进入主循环处理事件。命令执行流程涉及redis启动、客户端连接、接收命令和返回结果四个步骤:启动阶段:创建socket服务器,注册可读事件,进入主循环。
连接阶段:客户端连接后,接收并处理命令,创建客户端实例。
命令阶段:客户端发送命令,服务端解析并调用对应的命令处理函数。
结果阶段:处理命令后,根据协议格式构建回复并写回客户端。
渐进式rehash与内存管理
Redis的内存管理采用引用计数法,通过对象的refcount字段控制内存分配和释放。rehash操作在Redis 2.x版本引入,通过逐步迁移键值对,降低对单线程性能的影响。当负载达到阈值,会进行扩容,这涉及新表的创建和键值对的迁移。总结
本文通过Redis源码分析,揭示了其命令执行的细节,包括启动流程、客户端连接、命令处理和结果返回,以及内存管理策略。这将有助于开发者深入理解Redis的android ntfs源码工作原理,提升编程效率和设计决策能力。开源内存数据库有哪些
开源内存数据库包括:Redis、Memcached、H2、VoltDB等。 1. Redis Redis是一种开源的内存数据库,它使用ANSI C语言编写,支持网络、可基于内存也可持久化。由于其高性能的数据读写能力,Redis广泛应用于缓存系统、高并发场景的数据存取等。它提供了多种数据结构类型,如字符串、列表、集合、哈希等,还支持发布/订阅、事务等高级功能。 2. Memcached Memcached是一种分布式内存对象缓存系统,它可以用来缓存数据库查询结果或其他任何需要快速访问的数据。Memcached基于内存的存储机制使其具有极高的性能,并且由于其开源的特性,得到了广泛的应用。它支持简单的键值对存储,并且适用于需要高速缓存的场景。 3. H2 H2是一个纯Java的内存数据库,它不仅支持传统的关系型数据库功能,还提供了许多高级特性,geth同步源码如自动模式进化、自动备份等。由于其完全基于内存的特性,H2在需要快速访问大量数据的应用中表现优异。此外,H2还支持嵌入到Java应用程序中,方便进行快速开发和测试。 4. VoltDB VoltDB是一个开源的低延迟内存数据库管理系统,专为需要高吞吐量和低延迟的应用程序设计。它支持ACID事务处理和数据的高并发访问,同时也具有自动数据分区和容错特性。VoltDB既可作为独立的数据库使用,也可作为更大架构中的组件使用。由于它的设计侧重于实时处理大量数据和高并发操作,VoltDB非常适合于各种大数据应用场景。[redis 源码走读] maxmemory 数据淘汰策略
Redis 是一个内存数据库,通过配置 `maxmemory` 来限定其内存使用量。当 Redis 主库内存超出限制时,会触发数据淘汰机制,以减少内存使用量,直至达到限制阈值。
当 `maxmemory` 配置被应用,Redis 会根据配置采用相应的数据淘汰策略。`volatile-xxx` 类型配置仅淘汰设置了过期时间的数据,而 `allkeys-xxx` 则淘汰数据库中所有数据。若 Redis 主要作为缓存使用,可选择 `allkeys-xxx`。
数据淘汰时机发生在事件循环处理命令时。有多种淘汰策略可供选择,FDTD通用源码从简单到复杂包括:不淘汰数据(`noeviction`)、随机淘汰(`volatile-random`、`allkeys-random`)、采样淘汰(`allkeys-lru`、`volatile-lru`、`volatile-ttl`、`volatile-freq`)以及近似 LRU 和 LRU 策略(`volatile-lru` 和 `allkeys-lru`)。
`noeviction` 策略允许读操作但禁止大多数写命令,返回 `oomerr` 错误,仅允许执行少量写命令,如删除命令 `del`、`hdel` 和 `unlink`。
`volatile-random` 和 `allkeys-random` 机制相对直接,随机淘汰数据,策略相对暴力。
`allkeys-lru` 策略根据最近最少使用(LRU)算法淘汰数据,优先淘汰最久未使用的数据。
`volatile-lru` 结合了过期时间与 LRU 算法,优先淘汰那些最久未访问且即将过期的数据。
`volatile-ttl` 策略淘汰即将过期的数据,而 `volatile-freq` 则根据访问频率(LFU)淘汰数据,考虑数据的使用热度。
`volatile-lru` 和 `allkeys-lru` 策略通过采样来近似 LRU 算法,维护一个样本池来确定淘汰顺序,以提高淘汰策略的精确性。
总结而言,Redis 的数据淘汰策略旨在平衡内存使用与数据访问需求,通过灵活的配置实现高效的数据管理。策略的选择应基于具体应用场景的需求,如数据访问模式、性能目标等。
Redis源码阅读(1)——zmalloc
zmalloc是一个简化内存分配的库,包含以下API函数:zmalloc
zcalloc
zrealloc
zfree
zstrdup
zmalloc_used_memory
zmalloc_set_oom_handler
zmalloc_get_rss
zmalloc_get_allocator_info
zmalloc_get_private_dirty
zmalloc_get_smap_bytes_by_field
zmalloc_get_memory_size
zlibc_free
其中,zmalloc用于分配内存,zcalloc在分配内存的同时初始化为0,zrealloc用于重新分配内存,zfree用于释放内存,zstrdup用于复制字符串并分配内存,zmalloc_used_memory用于获取已分配内存的大小,zmalloc_set_oom_handler用于设置内存溢出处理器,zmalloc_get_rss用于获取当前进程的内存使用量,zmalloc_get_allocator_info用于获取分配器信息,zmalloc_get_private_dirty用于获取私有脏数据,zmalloc_get_smap_bytes_by_field用于获取指定字段的内存使用量,zmalloc_get_memory_size用于获取内存大小,zlibc_free用于释放内存。 在zmalloc中,宏函数update_zmalloc_stat_alloc用于更新used_memory的值。这个宏函数中的if语句用于补齐分配的内存字节数到sizeof(long),但是我不太理解5.0源码中为什么atomicIncr使用的是__n而不是直接对_n进行操作。测试发现,used_memory的值并未对齐到8,那么if语句的存在意义何在呢? 同样地,update_zmalloc_stat_free宏函数用于更新已释放内存的统计信息。与update_zmalloc_stat_alloc相比,虽然malloc_usable_size已经返回精确的字节数,但update_zmalloc_stat_alloc为何不直接使用atomicIncr更新used_memory呢?在Unstable分支中,已有开发者对此进行了优化。redis是什么数据库
Redis是一种基于开源的,内存中的数据结构存储系统,主要用作数据库、缓存和消息经纪人。Redis是一个高性能的键值对数据库。与传统的关系型数据库不同,Redis将数据存储在内存中,这使得其读写速度非常快。以下是关于Redis的
1. 内存数据库:Redis最显著的特点是其基于内存的数据存储。这意味着数据访问速度非常快,特别适合于需要高频读写操作的应用场景。然而,由于数据存储在内存中的特性,Redis在数据持久性方面不如传统的磁盘数据库。为了解决这个问题,Redis支持将数据定期同步到硬盘,以在服务器重启后恢复数据。
2. 数据结构存储:Redis支持多种数据结构类型,如字符串、哈希表、列表、集合、有序集合等。这使得开发者能够灵活地选择最适合的数据结构来存储和查询数据。
3. 多功能应用:除了作为数据库使用,Redis还常被用作缓存系统和消息代理。由于其高速读写和内置的数据结构特性,Redis非常适合用于缓存经常访问的数据。同时,Redis也支持发布/订阅模式,可以用于构建实时消息系统。
4. 开源和可扩展性:Redis是开源的,这意味着开发者可以免费使用并根据需求进行定制。此外,Redis具有良好的可扩展性,可以通过增加更多的服务器节点来扩展数据和性能。
总之,Redis是一种高性能、多功能的内存数据库,广泛应用于缓存、数据库和消息代理等领域。由于其高速读写和灵活的数据结构特性,Redis成为许多企业和开发者的首选工具。
Redis和Memcached的区别
Redis和Memcached是两种基于内存的高性能数据存储系统,它们在多个方面具有不同特点。以下将从网络IO模型、数据支持类型、内存管理机制、数据存储及持久化、数据一致性问题以及集群管理等角度,详细比较两者的主要区别。
网络IO模型方面,Memcached采用多线程模型进行非阻塞IO复用,通过libevent封装的事件库实现。虽然这种模型可以充分利用多核资源,但也引入了cache coherency和锁问题,比如在执行stats命令时需要对全局变量加锁,影响性能。相比之下,Redis使用单线程IO复用模型,利用封装的AeEvent事件处理框架,优化了IO调度,对单存操作有速度优势,但当涉及计算操作时,单线程模型可能会限制整体吞吐量。
数据支持类型上,Memcached仅支持简单的key-value形式存储,而Redis在提供key-value支持的同时,还具备更丰富数据结构,如list、set、zset和hash等,这使得Redis在处理复杂数据逻辑时更灵活。
在内存管理机制上,Memcached采用Slab Allocation机制管理内存,将内存分割成特定长度的块以存储相应长度的key-value数据记录,有效地解决了内存碎片问题。Redis则采用源码封装的内存管理机制,通过记录分配情况的数组和内存头部存储大小信息,实现内存块管理,相对简单高效。两者在内存使用效率上有不同侧重点,Memcached在不造成内存碎片的同时可能带来空间浪费,而Redis的内存管理虽简单但可能产生内存碎片。
数据存储及持久化方面,Memcached不支持数据持久化,所有数据均保存在内存中。Redis则支持持久化操作,通过快照(snapshotting)或只追加文件(AOF)两种方法将数据存储到硬盘,提供了数据恢复的可能。
数据一致性问题上,Memcached通过cas命令保证多并发访问同一数据时的一致性,而Redis未提供cas命令,但可通过事务功能实现命令原子性,避免被其他操作打断。
集群管理方面,Memcached依赖客户端通过分布式算法实现集群存储,客户端查询数据同样需计算目标节点。Redis则倾向于在服务器端构建分布式存储,最新版本的Redis支持分布式存储功能,采用Redis Cluster实现线性可伸缩的分布式架构,节点间通过二进制协议通信,支持自动故障转移,保证数据可用性。
综上所述,Redis相较于Memcached在数据结构、持久化能力、集群管理等方面有更多优势,但两者根据具体应用场景和需求选择,各有其适用场景。