Explication détaillée du mécanisme de fonctionnement interne de Redis

Base de données Redis(Comment Redis représente une base de données et comment les opérations de base de données sont implémentées)

Lorsque le serveur Redis est initialisé, les bases de données redis.h/REDIS_DEFAULT_DBNUM (ci-après abrégées en N) seront créées et les ID de base de données vont de 0 à N-1. Toutes les bases de données sont enregistrées dans le tableau redis.h/redisServer.db. .

Côté client, vous pouvez basculer via la commande "SELECT". Le programme utilise redis.h/redisServer.db[number] pour basculer directement. Cependant, certains programmes internes, tels que les programmes AOF, les programmes de réplication et les programmes RDB, ont besoin de connaître le numéro de la base de données actuelle. S'il n'y a pas de champ id, le programme ne peut pointer que vers la base de données actuellement utilisée et toutes les bases de données du redisServer. Tableau .db Comparez les pointeurs pour déterminer quelle base de données vous utilisez.

Structure de la base de données Redis :

typeof  struct   redisDb{
int id ;   // 数据库的id

dict *dict ; // 保存着该数据库的所有键值对 也被称为键空间

dict *expires ; // 保存着键的过期时间

…..

} redisDb ;
 Redis 是一个键值对 字典表，同样Redis数据库存储形式也是键值对 字典表
 键是字符串
 值可以是字符型、list 列表、 hash、集合以及 有序集合其中之一

Opérations sur l'espace clé de la base de données Redis pour des opérations telles que l'ajout, la suppression, la modification et l'interrogation :

Nouveau :
Redis ajoutera une paire clé-valeur au dictionnaire d'espace clé, où la clé est une chaîne et la valeur est n'importe quel type de valeur.
Supprimer :
Redis supprimera la paire clé-valeur de la clé correspondante dans le dictionnaire d'espace clé
Mise à jour :
Redis libérera l'objet de valeur correspondant à la clé précédente dans le dictionnaire de l'espace clé et laissera la clé pointer vers le nouvel objet de valeur
Demande :
Redis interrogera l'objet valeur de la clé correspondante dans le dictionnaire de l'espace clé :
La clé n'existe pas, retournez NULL
La clé existe et est du bon type, renvoyant la bonne valeur
La clé existe mais est de type incorrect et le type de retour est faux
Autres opérations :
En plus des opérations clé-valeur présentées ci-dessus, il existe de nombreuses commandes pour la base de données elle-même, qui sont également complétées par le traitement de l'espace clé :
FLUSHDB Supprimer toutes les paires clé-valeur dans l'espace clé
RANDOMKEY Renvoie une clé aléatoire de l'espace clé
DBSIZE Renvoie le nombre de paires clé-valeur dans l'espace clé
EXISTE                                                                                                                     Vérifiez si la clé donnée existe dans l'espace clé
RENOMMER Dans l'espace clé, renommez la clé donnée

Délai d'expiration des clés

Dans la base de données Redis, l'heure d'expiration de toutes les clés est stockée dans le dictionnaire expires de la structure RedisDb, où la clé est un pointeur vers une clé dans le dictionnaire dict (espace clé), et la valeur est l'heure d'expiration modifiée, en utilisant une représentation de type long et long.

Redis dispose de quatre commandes pour définir le temps de survie de la clé (combien de temps elle peut survivre) et le délai d'expiration (quand elle expire) :
EXPIRE définit la durée de vie de la clé en secondes ;
PEXPIRE définit la durée de vie de la clé en millisecondes ;
EXPIREAT définit l'horodatage UNIX d'expiration de la clé en secondes ; PEXPIREAT Définit l'horodatage UNIX d'expiration de la clé en millisecondes.

Bien qu'il existe de nombreuses unités différentes et différentes formes de méthodes de configuration, la valeur du dictionnaire expires n'enregistre que "l'horodatage UNIX expiré en millisecondes", ce qui signifie qu'en convertissant, l'effet de toutes les commandes sera le même que celui de PEXPIREAT. l'effet de la commande est le même.

Suppression des clés expirées

定时清除：
在创建KEY的时候创建一个定时任务，在KEY到期时定时任务会被触发，第一时间清除过期KEY。
此种操作对内存最友好，不会有垃圾数据占用内存情况存在
缺点是会造成很大的服务器负载，特别是CPU负载高的时候，CPU很大一部分负载用在了删除不必要的KEY上了

惰性清除：
放任键空间的键不管，每次查询KEY的时候先去校验KEY是否过期，过期则删除，不过期则正常返回相应的VALUE。
此种操作对CPU最友好，这种策略仅限于当前KEY，相关不必要的KEY不会造成CPU负载
缺点是：容易造成内存空间浪费，特别是当系统中存在大量过期KEY且很少被用到，这十分影响非常依赖于内存大小Redis的性能

定期删除：
由定时脚本cron定时对expires的键扫描判断是否有过期的KEY存在，如存在，将其删除掉。
这是一种折中方案，既不会过多消耗CPU，又可以定时清楚惰性删除忽略到的不必要的内存消耗

Redis采用的“惰性清除”和“定期清楚”相结合的方式，其中定期删除模式是在规定的时间限制内,尽 可能地遍历各个数据库的 expires 字典,随机地检查一部分键的过期时间,并删除其中的过期键。

伪代码如下：

def activeExpireCycle():
# 遍历数据库(不一定能全部都遍历完,看时间是否足够)
for db in server.db:
# MAX_KEY_PER_DB 是一个 DB 最大能处理的 key 个数 # 它保证时间不会全部用在个别的 DB 上(避免饥饿) i=0                                    while (i 
<p>Redis 过期键删除的主从同步问题（Redis的机制是由主节点统一控制）</p>
<p>如果服务器是主节点，当它删除一个过期键之后，会显式的向所有附属节点发送一条DEL命令<br>
如果服务器是附属节点，当它判断到当前KEY已经过期，会将该键过期的消息发送给主服务器，主服务器删除后向所有的从服务器节点发送DEL命令。</p>
<p>从服务器节点不自主的对键进行删除是为了保持和主服务器数据的绝对一致性，即当一个过期键还存在主服务器上，这个键在所有的从服务器上也不会被删除。</p>

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!