Redis源码剖析 从零开始编程（redis源码 讲解）

Redis源码剖析: 从零开始编程！

Redis是一个开源的高性能键值数据库系统，它广泛应用于Web中，例如作为缓存服务器加速网站响应速度，也可以被用来做分布式数据存储等等。Redis目前是互联网开发中非常热门的工具之一，尤其在大数据时代，其性能和扩展性使得它成为开发人员的理想选择。本文将会从零开始，通过对Redis源码的剖析，让读者了解到Redis数据库的实现原理。

一、 Redis的基本原理

Redis内部实现了一个键值存储数据库，因此其内部的数据被组织成了一个键值结构，键可以是字符串、哈希表、列表等，而值可以是字符串、列表等。Redis使用内存作为存储介质，利用单线程的事件驱动模型来处理客户端的请求和响应，这就使得Redis在性能上得到了非常大的提升。Redis采用的I/O模型是非阻塞的I/O模型，可以利用I/O多路复用技术同时响应多个客户端请求，大大提高了系统的吞吐量。

二、 Redis的核心模块

Redis的核心模块主要有键值存储模块、事件驱动模块、网络模块、持久化模块等。键值存储模块是Redis最核心的模块之一，它实现了Redis中的键值数据结构。事件驱动模块使用epoll机制来驱动Redis的事件响应，该模块主要是通过处理事件的回调函数来实现Redis的异步处理。网络模块实现了Redis的通信协议，主要包括了协议解析和数据的封装。持久化模块为Redis提供了数据的持久化存储，可以将Redis的内存数据保存到磁盘上，以便数据的恢复和备份。

三、 Redis的源码剖析

Redis的源码是由C语言编写的，因此需要熟悉C语言的读者才能够深入理解Redis的实现原理。我们需要了解Redis的基本数据结构类型，例如字符串、哈希表、列表等。在了解Redis数据结构之后，我们可以学习Redis的事件驱动模型，深入理解Redis中的事件驱动机制。随后，我们可以通过分析Redis的网络通信模块来了解Redis的通信协议实现原理。我们可以学习Redis的持久化模块，深入理解Redis数据的持久化存储过程。

以下是Redis的基本数据结构类型的定义，其中包括了字符串、哈希表、列表等。

“`c

typedef struct robj {

unsigned type:4;

unsigned encoding:4;

unsigned lru:LRU_BITS; /* lru time (relative to server.lruclock) */

int refcount;

void *ptr;

} robj;

typedef struct dictEntry {

void *key;

union {

void *val;

uint64_t u64;

int64_t s64;

} v;

struct dictEntry *next;

} dictEntry;

typedef struct dictType {

unsigned int (*hashFunction)(const void *key);

void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);

void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);

int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2);

void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);

void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);

} dictType;

typedef struct list {

listNode *head;

listNode *tl;

void *(*dup)(void *ptr);

void (*free)(void *ptr);

int (*match)(void *ptr, void *key);

unsigned long len;

} list;

四、 Redis的编程实践

为了更好地理解Redis数据库的实现原理，在编程实践过程中，需要结合源码来逐步实现键值存储的功能。以下是一个简单的Redis数据库的实现示例，实现了PUT、GET、DEL等基本操作。

```c
#include 
#include 
#include 
#include 
typedef struct node {
    char *key;
    char *value;
    struct node *next;
} Node;

Node *head = NULL;

void put(char *key, char *value) {
    Node *current = head;
    while (current != NULL) {
        if (strcmp(current->key, key) == 0){
            current->value = value;
            return;
        }
        current = current->next;
    }
    current = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    current->key = key;
    current->value = value;
    current->next = head;
    head = current;
}

char *get(char *key) {
    Node *current = head;
    while (current != NULL) {
        if (strcmp(current->key, key) == 0) {
            return current->value;
        }
        current = current->next;
    }
    return NULL;
}
bool del(char *key) {
    Node *current = head;
    Node *previous = NULL;
    while (current != NULL) {
        if (strcmp(current->key, key) == 0) {
            if (previous != NULL) {
                previous->next = current->next;
            } else {
                head = current->next;
            }
            free(current);
            return true;
        }
        previous = current;
        current = current->next;
    }
    return false;
}
int mn() {
    put("key1", "value1");
    put("key2", "value2");
    printf("%s \n", get("key1"));
    printf("%d \n", del("key2"));
    printf("%d \n", del("key3"));
    return 0;
}

五、小结

本文基本概述了Redis数据库的基本原理、核心模块以及源码剖析。通过剖析Redis的源码，我们了解到Redis数据库的内部实现原理，同时也对Redis的性能提升有了更深刻的理解。在日常开发中，我们可以利用Redis来提高实时数据处理的效率，也可以利用其持久化存储功能来备份数据。同时，在Redis的基础上，也可以进行各种领域的扩展，例如实现分布式锁、实时计数等。因此，深入理解Redis的实现原理，将会对我们的日常开发工作带来非常大的帮助。