Redis

熟悉 Redis 要包含以下知识点：

• Redis 数据类型及使用场景
• 单线程模型
• 两种持久化方式
• 与 Memcached 的区别
• I/O 多路复用
• Redis 主从同步
• Redis 集群（Sentinel）
• 性能 QPS

高级一点的是：

• Redis 各种数据类型的底层实现
• Redis 实现分布式锁的两种方式（RedLock/多独立集群）

数据类型

• 字符串
• 列表
• 哈希表
• 集合（无序）
• 有序集合
• Bitmaps（不常用）
• HyperLogLogs（不常用）

场景

• 字符串
  与 Memcached 用法相似，缓存的基本功能
• 列表
  消息队列
  异步操作
• 哈希表
  存储对象属性
• 集合
  获取唯一值的场景，例如访问页面的所有 IP
• 有序集合
  排序的场景。获取前 10 个访问量最高的页面；延迟队列

Redis 和 Memcached 的区别是什么？

Redis： https://github.com/antirez/redis

Memcached： https://github.com/memcached/memcached

Redis 的底层数据结构

我们可以很容易了解到以下信息：

那么问题来了，这只是数据类型的底层数据结构。往上一层看，Redis 如何根据我们给出的 key 找到这些数据类型对应的对象？

例如：

1
2

> redis-cli put key value
> redis-cli lpush list item

Redis 是如何存储这些 key 和 value 的对应关系，以及 list 和 item 的对应关系？

如果由我们自己设计，肯定会选择哈希表。而 Redis 也确实是这么实现的。

server.h

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11

typedef struct redisDb {
    dict *dict;                 /* The keyspace for this DB */
    dict *expires;              /* Timeout of keys with a timeout set */
    dict *blocking_keys;        /* Keys with clients waiting for data (BLPOP)*/
    dict *ready_keys;           /* Blocked keys that received a PUSH */
    dict *watched_keys;         /* WATCHED keys for MULTI/EXEC CAS */
    int id;                     /* Database ID */
    long long avg_ttl;          /* Average TTL, just for stats */
    unsigned long expires_cursor; /* Cursor of the active expire cycle. */
    list *defrag_later;         /* List of key names to attempt to defrag one by one, gradually. */
} redisDb;

这也是为什么对同一个 key 设置不同类型的数据的时候， Redis 会报错：

1

(error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value

集合

如果要列举一个集合实现方式的列表，可以直接到 JAVA 去找。

• HashSet： 使用 Hash Table 的 key 存储元素
• LinkedHashSet： HashSet + LinkedList
• TreeSet： 红黑树

Redis 采用 HashSet 的方式实现集合， Hash Table 的 value 固定为 null。

有序集合

使用跳跃表（skip tables）实现。比红黑树实现简单。Redis 的跳跃表的时间复杂度为 O(log(N)) 。

说到跳跃表，要先说指数单链表。其每 2 的次方位置都添加一个 Level 节点。

跳跃表与指数单链表的不同之处在于 Level 节点数量与指数单链表一致，但位置随机。