Redis 在实际使用的过程中，针对不同的场景需要对应的架构，这篇博客主要是总结 Redis 在实际在生产中遇到的架构以及各自的有点和缺点。

1. 单机架构

1数据库

1.1 数据结构

Redis 中的每个数据库，都由一个 redis.h/redisDb 结构表示：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

typedef struct redisDb {
  // 保存着数据库以整数表示的号码
  int id;
  // 保存着数据库中的所有键值对数据
  // 这个属性也被称为键空间（key space）
  dict *dict;
  // 保存着键的过期信息
    dict *expires;
  // 实现列表阻塞原语，如 BLPOP
  // 在列表类型一章有详细的讨论
  dict *blocking_keys;
  dict *ready_keys;
  // 用于实现 WATCH 命令
  // 在事务章节有详细的讨论
  dict *watched_keys;
} redisDb;

功能的实现

1. 事务

1.1 事务的命令

事务的命令包括 MULTI 、 DISCARD 、 EXEC 和 WATCH

1.2 事务的使用

1
2
3
4

MULTI
SET key001 1
GET key001 
EXEC

1. 对象处理机制

由于 redis 需要对每一个 key 产生不同的操作，所以Redis 必须让每个键都带有类型信息，使得程序可以检查键的类型，并为它选择合适的处理方式

为了解决以上问题， Redis 构建了自己的类型系统，这个系统的主要功能包括：

• redisObject 对象。基于 redisObject 对象的类型检查。
• 基于 redisObject 对象的显式多态函数。
• 对 redisObject 进行分配、共享和销毁的机制。

1. 整数集合

整数集合（intset）用于有序、无重复地保存多个整数值，它会根据元素的值，自动选择该用什
么长度的整数类型来保存元素

举个例子，如果在一个 intset 里面，最长的元素可以用 int16_t 类型来保存，那么这个 intset
的所有元素都以 int16_t 类型来保存。

另一方面，如果有一个新元素要加入到这个 intset ，并且这个元素不能用 int16_t 类型来保存
——比如说，新元素的长度为 int32_t ，那么这个 intset 就会自动进行“升级” ：先将集合中现有的所有元素从 int16_t 类型转换为 int32_t 类型，接着再将新元素加入到集合中。

简单的字符串

1. 设计要点

在 C 语言中，字符串可以用一个 \0 结尾的 char 数组来表示。 比如说，hello world 在 C 语言中就可以表示为 “hello world\0” 。

这种简单的字符串表示在大多数情况下都能满足要求，但是，它并不能高效地支持长度计算和 追加(append)这两种操作:

• 每次计算字符串长度(strlen(s))的复杂度为 θ(N) 。

• 对字符串进行 N 次追加，必定需要对字符串进行 N 次内存重分配(realloc)。

在 Redis 的使用场景中，基本的架构图如下：

如果在缓存中查询不到数据，会直接到 DB 中查询，查询的数据再插入到缓存中。例如我们根据 orderId 查询对应的订单，具体伪代码如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

OrderEntity getOrder(String orderId){
  //1. 查询缓存
  OrderEntity orderEntity= getFromRedis(orderId);
  if (orderEntity != null) {
     return orderEntity;
  }
  //2. 缓存不存在
  orderEntity=getFromDb(orderId);
  //3. 塞入缓存
  setRedis(orderEntity);
  //4. 返回查询的值
  return orderEntity;
}