1.万字长文带你解读Redisson分布式锁的码分源码
2.Redis radix tree 源码解析
3.Redis 源码剖析 3 -- redisCommand
4.Redis源码解析:一条Redis命令是如何执行的?
5.Redis 主从复制 - 源码梳理
6.读懂Redis:从源码分析其跳表实现
万字长文带你解读Redisson分布式锁的源码
通过深入解读 Redisson 分布式锁的源码,我们了解到其核心功能在于实现加锁、析思解锁以及设置锁超时这三个基本操作。码分而分布式锁的析思实现,离不开对 Redis 码分发布订阅(pub/sub)机制的利用。订阅者(sub)通过订阅特定频道(channel)来接收发布者(pub)发送的析思战队公告源码消息,实现不同客户端间的码分通信。在使用 Redisson 加锁前,析思需获取 RLock 实例对象,码分进而调用 lock 或 tryLock 方法来完成加锁过程。析思
Redisson 中的码分 RLock 实例初始化时,会配置异步执行器、析思唯一 ID、码分等待获取锁的析思时间等参数。加锁逻辑主要涉及尝试获取锁(tryLock)和直接获取锁(lock)两种方式。码分tryLock 方法中,通过尝试获取锁并监听锁是否被释放来实现锁的获取和等待逻辑。这通过调用底层命令(整合成 Lua 脚本)与 Redis 进行交互来实现。Redis 的 Hash 结构被用于存储锁的持有情况,hincrby 命令用于在持有锁的线程释放锁时调整计数,确保锁的可重入性。
解锁逻辑相对简单,通过调用 unlock 方法,Redisson 使用特定的 Lua 脚本命令来判断锁是否存在,是否为当前线程持有,并相应地执行删除或调整锁过期时间的操作。
此外,Redisson 支持 RedLock 算法来提供一种更鲁棒的锁实现,通过多个无关联的 Redis 实例(Node)组成的分布式锁来防止单点故障。尽管 RedLock 算法能一定程度上提高系统可靠性,但并不保证强一致性。因此,在业务场景对锁的安全性有较高要求时,可采取业务层幂等处理作为补充。
Redisson 的设计遵循了简化实现与高效性能的原则,通过 Lua 脚本与 Redis 的直接交互来实现分布式锁的原子操作。在源码中,通过巧妙利用并发工具和网络通信机制,实现了分布式锁的高效执行。尽管 Redisson 在注释方面可能稍显不足,但其源码中蕴含的gcc源码 汇编并发与网络通信的最佳实践仍然值得深入学习与研究。
Redis radix tree 源码解析
Redis 实现了不定长压缩前缀的 radix tree,用于集群模式下存储 slot 对应的所有 key 信息。本文解析在 Redis 中实现 radix tree 的核心内容。
核心数据结构的定义如下:
每个节点结构体 (raxNode) 包含了指向子节点的指针、当前节点的 key 的长度、以及是否为叶子节点的标记。
以下是插入流程示例:
场景一:仅插入 "abcd"。此节点为叶子节点,使用压缩前缀。
场景二:在 "abcd" 之后插入 "abcdef"。从 "abcd" 的父节点遍历至压缩前缀,找到 "abcd" 空子节点,插入 "ef" 并标记为叶子节点。
场景三:在 "abcd" 之后插入 "ab"。ab 为 "abcd" 的前缀,插入 "ab" 为子节点,并标记为叶子节点。同时保留 "abcd" 的前缀结构。
场景四:在 "abcd" 之后插入 "abABC"。ab 为前缀,创建 "ab" 和 "ABC" 分别为子节点,保持压缩前缀结构。
删除流程则相对简单,找到指定 key 的叶子节点后,向上遍历并删除非叶子节点。若删除后父节点非压缩且大小大于1,则需处理合并问题,以优化树的高度。
合并的条件涉及:删除节点后,检查父节点是否仍为非压缩节点且包含多个子节点,以此决定是否进行合并操作。
结束语:云数据库 Redis 版提供了稳定可靠、性能卓越、可弹性伸缩的数据库服务,基于飞天分布式系统和全SSD盘高性能存储,支持主备版和集群版高可用架构。提供全面的容灾切换、故障迁移、在线扩容、性能优化的横盘天数源码数据库解决方案,欢迎使用。
Redis 源码剖析 3 -- redisCommand
Redis 使用 redisCommand 结构体处理命令请求,其内包含一个指向对应处理函数的 proc 指针。redisCommandTable 是一个存储所有 Redis 命令的数组,位于 server.c 文件中。此数组通过 populateCommandTable() 函数填充,该函数将 redisCommandTable 的内容添加到 server.commands 字典,将 Redis 支持的所有命令及其实现整合。
populateCommandTable() 函数中包含 populateCommandTableParseFlags() 子函数,用于将 sflags 字符串转换为对应的 flags 值。lookupCommand*() 函数族负责从 server.commands 中查找相应的命令。
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,凭借其高效能和广泛应用,如缓存、消息队列和会话存储,本文将带你探索其命令执行的底层流程。本文将以源码解析的形式,逐层深入Redis的核心结构和命令执行过程,旨在帮助开发者理解实现细节,提升编程技术和设计意识。源码结构概览
在学习Redis源代码之前,首先要了解其主要的组成部分:redisServer、redisClient、redisDb、redisObject以及aeEventLoop。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商城源码正版处理。
核心流程详解
Redis的执行流程从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的工作原理,提升编程效率和设计决策能力。Redis 主从复制 - 源码梳理
本文主要剖析Redis主从复制机制中的核心组件之一——复制积压缓冲区(Replication Buffer),旨在为读者提供一个对Redis复制流程和缓冲区机制深入理解的平台,以下内容仅基于Redis版本7.0.,若读者在使用过程中发现偏差,欢迎指正。
复制积压缓冲区在逻辑上可理解为一个容量最大的位整数,其初始值为1,由offset、master_repl_offset和repl_backlog-histlen三个变量共同决定缓冲区的圣诞祝福源码有效范围。offset表示缓冲区内命令起始位置,master_repl_offset代表结束位置,二者之间的长度由repl_backlog-histlen表示。
每当主节点执行写命令,新生成的积压缓冲区大小增加,同时增加master_repl_offset和repl_backlog-histlen的值,直至达到预设的最大容量(默认为1MB)。一旦所有从节点接收到命令并确认同步无误,缓冲区内过期的命令将被移除,并调整offset和histlen以维持积压区容量的稳定性。
为实现动态分配,复制积压缓冲区被分解成多个block,以链表形式组织。每个block采用引用计数管理策略,初始值为0,每当增加或删除从节点对block的引用时,计数值相应增减。新生成block时,将master_repl_offset+1设置为block的repl_offset值,并将写入命令拷贝至缓冲区内,与此同时,master_repl_offset和repl_backlog-histlen增加。
通过循环遍历所有从节点,为每个从节点设置ref_repl_buf_node指向当前block或最后一个block,确保主从复制能够准确传递命令。当主节点接收到从节点的连接请求时,将开始填充积压缓冲区。在全量复制阶段,从slave-replstate为WAIT_BGSAVE_START至ONLINE,表示redis从后台进程开始执行到完成RDB文件传输和加载,命令传播至此阶段正式开始。
针对每个从节点,主节点从slave-ref_block_pos开始发送积压缓冲区内的命令,每发送成功,slave-ref_block_pos相应更新。当积压缓冲区超过预设阈值,即复制积压缓冲区中的有效长度超过repl-backlog-size(默认1MB)时,主节点将清除已发送的缓冲区,释放内存。如果主节点写入命令频繁或从节点断线重连时间长,则需合理调整缓冲区大小(推荐值为2 * second * write_size_per_second)以保持增量复制的稳定运行。
当最后一个从节点与主节点的连接断开超过repl-backlog-ttl(默认为秒)时,主节点将释放repl_backlog和复制积压缓冲区以确保资源的有效使用。不过需要注意的是,从节点的释放操作依赖于节点是否可能成为新的主节点,因此在最后处理逻辑上需保持谨慎。
读懂Redis:从源码分析其跳表实现
要深入理解Redis中跳表的奥秘,首先,我们从理想化的跳表概念开始。跳表作为一种多层级有序链表,旨在提供高效的有序集合操作,如zrange和zrevrange。它的设计旨在通过空间换时间,以O(log_2 n)的时间复杂度进行查找,但删除和增加操作可能导致结构变动,这在理想情况下需要复杂的重构。
Redis在实践中对跳表进行了优化,以牺牲一定程度的复杂性来节省内存。它限制了跳表的最高层级为,并根据节点数量和字符串长度选择是否使用跳表。Redis的跳表设计重点在于第一个层级的元素,这使得范围查询极其高效,而这是其他数据结构难以比拟的特性。
当添加新元素到zset对象时,会根据特定条件(zset_max_ziplist_entries和zset_max_ziplist_value)决定是否转换为跳表。通过配置Redis的配置文件,用户可以调整这些参数以适应不同的需求。
总的来说,Redis的跳表实现是内存与性能之间的一种平衡,它在有序集合操作中发挥着关键作用,同时为高效查询提供了基础。对于希望系统学习C/C++、Linux系统和深入理解高性能存储的读者,可以关注我们的公众号《Lion 莱恩呀》获取更多技术内容,包括白金学习卡,覆盖基础架构、golang云原生等领域。
Redis Client-side Caching实现剖析与源码解读
Redis Client-side Caching是一种优化方案,它在客户端实现本地缓存,以减轻Redis服务器的负担并减少网络开销。在应用频繁使用数据且读取操作远多于写入操作时,采用此方案能显著提升性能,降低数据库Redis的压力。
Redis 6.0之前的版本存在客户端缓存实现的痛点,特别是在处理key更新时如何有效更新客户端缓存。为解决此问题,Redis 6.0引入了Key失效主动通知机制,此机制使得客户端缓存更易于管理,更加可靠且有效。
Redis支持两种客户端缓存模式:默认模式和广播模式。在默认模式下,Redis服务器跟踪客户端访问的key,当某个key被修改时,服务器会向相关客户端发送失效消息。此模式有助于减少服务器的内存负担和CPU消耗,但需要服务器记录客户端关注的key。广播模式则不存储客户端访问的key信息,而是让客户端订阅特定前缀的key变动,从而在接收到更改通知时更新缓存。
默认模式在使用Resp3协议时更为高效,因为它允许在同一连接中执行数据查询和接收失效消息。对于那些偏好使用Resp2协议或需要独立连接的客户端实现,可能会选择广播模式,以避免内存消耗和带宽限制。
使用Redis客户端缓存时,应关注几个关键点:避免竞争问题,确保客户端在接收到失效通知后不缓存目标key;管理连接失效,确保客户端及时处理无效消息;合理配置Redis以限制内存使用,避免不必要的资源消耗。
源代码解读涉及Redis版本6.2.8中的tracking功能实现。开启或关闭tracking功能的代码逻辑包括:在redis命令处理链中记录读取的key、在执行set命令后向客户端发送失效消息以更新缓存、以及根据客户端模式(默认或广播)向客户端发送通知消息。
Redis 源码分析字典(dict)
Redis 的内部字典世界:从哈希表到高效管理的深度解析
Redis,作为开源的高性能键值存储系统,其内部实现的字典数据结构是其核心组件之一。这个数据结构采用自定义的哈希表——dictEntry,巧妙地存储和管理着键值对。让我们一起深入理解这一强大工具的运作机制。
首先,Redis的字典是基于哈希表的,通过哈希函数将键转换为数组索引,实现高效查找。dictEntry结构巧妙地封装了键(key)、值(value)以及指向下一个节点的指针,构成了数据存储的基本单元。同时,dict包含一系列操作函数,包括哈希计算、键值复制、比较以及销毁操作,这些函数的指针类型(dictType)和实际数据结构共同构建了其高效性能。
在字典的管理中,rehash是一个关键概念,它标志着哈希表的重新分布过程。rehash标志是一个计数器,用于跟踪当前哈希表实例的状态,确保在负载过高时进行扩容。当ht_used[0]非零,且满足特定条件(如元素数量超过初始桶数),服务器会触发resize操作,这通常在serverCron定时任务中进行,以避免磁盘I/O竞争。
rehash过程中,Redis采取渐进式策略,通过dictRehash函数,逐个移动键值对到新哈希表,确保操作的线程安全。为了避免长时间阻塞,这个过程被分散到函数中,并通过serverCron定时任务,以毫秒级的步长进行,确保在无磁盘写操作时进行。
在处理过期键时,dictRehashMilliseconds()函数扮演重要角色,它在rehash时监控时间消耗,确保性能。rehash过程中,dictAdd负责插入新哈希表,而dictFind和dictDelete则需处理ht_table[0]和ht_table[1]的键值对。
Redis的默认哈希算法采用SipHash,保证了数据的分布均匀性。在持久化时,负载因子默认设置为5,而rehash后,数据结构会采用迭代器的形式,分为安全和非安全两种,以满足不同场景的需求。
在实际操作中,如keysCommand,会选择安全模式以避免重复遍历,而在处理大规模数据时,如scan命令,可能需要使用非安全模式,但需注意可能带来的问题。
总的来说,Redis的字典数据结构是其高效性能的基石,通过精细的哈希管理、rehash策略以及迭代器设计,确保了在高并发和频繁操作下的稳定性和性能。深入理解这些内部细节,对于优化Redis性能和应对复杂应用场景至关重要。
Redis源码从哪里读起?
如果你正寻求理解Redis源码的路径,本文为你提供了一个全面的指南。Redis 是使用 C 语言构建的,因此,我们从 main 函数开始,深入探索其核心逻辑。在阅读过程中,我们应聚焦于从外部命令输入到内部执行流程的路径,逐步理解 Redis 的工作原理。
理解事件机制对于深入 Redis 的核心至关重要。通过 Redis 的事件循环,我们可以实现单线程环境下的高效处理多任务的能力。这一机制允许 Redis 以线程安全的方式处理大量请求,同时在执行后台任务时保持响应速度。事件循环与系统提供的异步 I/O 多路复用机制相结合,确保了 CPU 资源的高效利用,避免了并发执行的复杂性。
在讨论事件循环时,我们重点关注了两个阶段:初始化和事件处理。初始化阶段涉及配置和数据加载,而事件处理阶段则负责响应客户端请求、执行命令以及周期性任务的调度。通过事件循环,Redis 实现了在单一线程下处理多个请求的高效运行模式。
理解 Redis 命令请求的处理流程是整个指南的关键部分。当客户端向 Redis 发送命令时,流程分为两个阶段:连接建立和命令执行与响应。连接建立阶段由事件循环触发,而命令执行与响应阶段则涉及读取客户端发送的数据,执行命令并返回结果。这一过程通过特定的回调函数实现,确保了命令处理的高效和线程安全。
此外,我们还讨论了 Redis 的事件机制,即事件驱动程序库 ae.c,它在不同操作系统上支持多种 I/O 多路复用机制。在选择底层机制时,Redis 优先考虑后三种更现代、高效的方案,例如 macOS 上的 kqueue 和 Linux 上的 epoll。理解这些机制对于实现高性能网络服务至关重要。
为了帮助读者在阅读 Redis 源码时构建清晰的思维路径,我们提供了一个树型图展示关键函数之间的调用关系。这张图基于 Redis 源码的 5.0 分支,详细地展示了初始化、事件处理、命令请求处理等关键流程的调用顺序。
最后,本文提供的参考文献旨在为读者提供进一步学习的资源。对于希望深入理解 Redis 源码并学习 C 语言编程经验的读者,这些资源将起到重要作用。总的来说,本文旨在为那些希望从源头上理解 Redis 工作机制的技术爱好者提供一个全面、系统化的指南。