小编带你了解Redis内部是运作机制

　　Redis数据库的结构：

　　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

　　Redis 数据库增、删、改、查等操作的键空间操作：

　　新增：

　　Redis会在键空间字典中增加一个键-值对，其中键为一个字符串，值为任意一个值类型。

　　删除：

　　Redis会在键空间字典中删去对应键的键-值对

　　更新：

　　Redis会在键空间字典中释放之前对应键的值对象，并让键指向新的值对象

　　查询：

　　Redis会在键空间字典中查询对应键的值对象：

　　键不存在，返回NULL

　　键存在，且类型正确，返回正确的值

　　键存在，但类型不正确，返回类型错误

　　其他操作：

　　除了上面展示的键值操作之外,还有很多针对数据库本身的命令,也是通过对键空间进行处理 来完成的:

　　FLUSHDB 删除键空间中的所有键值对

　　RANDOMKEY 从键空间中随机返回一个键

　　DBSIZE 返回键空间中键值对的数量

　　EXISTS 检查给定键是否存在于键空间中

　　RENAME 在键空间中,对给定键进行改名

　　键的过期时间

　　在Redis数据库中，所有键的过期时间都保存在RedisDb结构体的expires字典中，其中键为一个指向dict 字典（键空间）里某个键的指针，值为改建的过期时间，用long long型表示。

　　Redis 有四个命令可以设置键的生存时间(可以存活多久)和过期时间(什么时候到期):

　　EXPIRE 以秒为单位设置键的生存时间;

　　PEXPIRE 以毫秒为单位设置键的生存时间;

　　EXPIREAT 以秒为单位,设置键的过期 UNIX 时间戳;

　　PEXPIREAT 以毫秒为单位,设置键的过期 UNIX 时间戳。

　　虽然有那么多种不同单位和不同形式的设置方式,但是 expires 字典的值只保存“以毫秒为单 位的过期 UNIX 时间戳” ,这就是说,通过进行转换,所有命令的效果最后都和 PEXPIREAT 命令的效果一样。

　　过期键的清除

　　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。