[大数据]三、Redis数据库存储结构及过期策略

Redis数据库结构

源码：server.h
在server.h里有个redisServer 结构，它的属性db数组，存储数据库信息

struct redisServer {
	...
    redisDb *db; //db数组
	int dbnum;  //db数量，默认是16，可以修改配置
	...
};

切换数据库：

127.0.0.1:6379> set msg hello
OK
127.0.0.1:6379> get msg
"hello"
127.0.0.1:6379[2]> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> get msg
(nil)
127.0.0.1:6379[1]> select 0
OK
127.0.0.1:6379> get msg
"hello"

每个client都一个db属性指向redisDb。

结构图：

redisDb属性：

typedef struct redisDb {
    dict *dict;    //数据库的键空间            
    dict *expires;   //过期时间字典          
    dict *blocking_keys;       
    dict *ready_keys;          
    dict *watched_keys;        
    int id;                    
    long long avg_ttl;         
    unsigned long expires_cursor; 
    list *defrag_later;        
    clusterSlotToKeyMapping *slots_to_keys;
} redisDb;

dict字典保存数据库的所有键值对，叫做键空间。key是数据库的键，是字符串对象，键空间的值也是数据库中键的值对象（可以是列表，哈希表等）。

结构图：

对键的增删改查都是操作的键空间。

查询的时候发现键过期了，会先删除。watch了摸个键，键被修改的时候会标记为脏（dirty）。

设置过期键和查看过期事件:

127.0.0.1:6379> ttl msg
(integer) -1
127.0.0.1:6379> expire msg 5
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ttl msg
(integer) 3
127.0.0.1:6379> ttl msg
(integer) -2
127.0.0.1:6379> get msg
(nil)

expire命令：

redisDb 的expires字典保存键的过期时间。

过期键删除策略：
我们知道过期键的过期时间都保存在过期字典中，那么什么时候删除？
1、定时删除 创建一个定时器，过期就删除
2、惰性删除 过期了不管，再次查询时，检测到过期，再去删除
3、定期删除 每隔一段时间，对数据库进行一次扫描，删除过期的。

db.c的expireIfNeeded函数实现惰性删除。

执行save或bgsave时，会对键进行过期检查，如果过期，就不会保存到rdb中。

载入rdb时，如果是主服务器，也会对键进行过期检查。要是从服务器，不会对过期键进行检查，但是主从同步会清空从数据库的数据。

如果是aof模式，在写入时不会对过期键进行检查，而是等过期后，追加一个DEL命令。载入时会对键进行过期检查。

复制时，主服务器删除一个过期键时，会显示发送给从服务器一个DEL，从服务在遇到过期键时，也不会删除，直到遇到DEL命令才删除。