00-03 开篇词 | 这样学Redis，才能技高一筹
背景：通过课程，深入学习redis，而不是片面的了解。
参考极客时间 《146-Redis核心技术与实战》
再推荐一个redis知识点总结的网站，感觉都有覆盖，讲的也很好
http://c.biancheng.net/redis/what-is-redis.html
00|开篇词 | 这样学Redis，才能技高一筹
redis全景图
那么，所谓的 Redis 知识全景图都包括什么呢？简单来说，就是“两大维度，三大主线”。
“两大维度”就是指系统维度和应用维度，“三大主线”也就是指高性能、高可靠和高可扩展（可以简称为“三高”）。
高性能主线，包括线程模型、数据结构、持久化、网络框架；
高可靠主线，包括主从复制、哨兵机制；
高可扩展主线，包括数据分片、负载均衡。
reids问题画像
01 | 基本架构：一个键值数据库包含什么？
大体来说，一个键值数据库包括了访问框架、索引模块、操作模块和存储模块四部分（见下图）。接下来，我们就从这四个部分入手，继续构建我们的 SimpleKV。
02 | 数据结构：快速的Redis有哪些慢操作？
简单来说，底层数据结构一共有 6 种，分别是简单动态字符串、双向链表、压缩列表、哈
希表、跳表和整数数组。它们和数据类型的对应关系如下图所示：
可以看到，String 类型的底层实现只有一种数据结构，也就是简单动态字符串。而 List、
Hash、Set 和 Sorted Set 这四种数据类型，都有两种底层实现结构。通常情况下，我们会
把这四种类型称为集合类型，它们的特点是一个键对应了一个集合的数据。
键和值用什么结构组织？
为了实现从键到值的快速访问，Redis 使用了一个哈希表来保存所有键值对。
因为这个哈希表保存了所有的键值对，所以，我也把它称为全局哈希表。哈希表的最大好
处很明显，就是让我们可以用 O(1) 的时间复杂度来快速查找到键值对——我们只需要计算
键的哈希值，就可以知道它所对应的哈希桶位置，然后就可以访问相应的 entry 元素。
但是，如果你只是了解了哈希表的 O(1) 复杂度和快速查找特性，那么，当你往 Redis 中
写入大量数据后，就可能发现操作有时候会突然变慢了。这其实是因为你忽略了一个潜在
的风险点，那就是哈希表的冲突问题和 rehash 可能带来的操作阻塞。
Redis 解决哈希冲突的方式，就是链式哈希。链式哈希也很容易理解，就是指同一个哈希
桶中的多个元素用一个链表来保存，它们之间依次用指针连接。
为了避免哈希表扩容时候的阻塞问题，Redis 采用了渐进式 rehash。
简单来说就是在第二步拷贝数据时，Redis 仍然正常处理客户端请求，每处理一个请求
时，从哈希表 1 中的第一个索引位置开始，顺带着将这个索引位置上的所有 entries 拷贝
到哈希表 2 中；等处理下一个请求时，再顺带拷贝哈希表 1 中的下一个索引位置的
entries。如下图所示：
这样就巧妙地把一次性大量拷贝的开销，分摊到了多次处理请求的过程中，避免了耗时操
作，保证了数据的快速访问。
集合数据操作效率
集合的操作效率和哪些因素相关呢？
首先，与集合的底层数据结构有关。例如，使用哈希表实现的集合，要比使用链表实现的
集合访问效率更高。其次，操作效率和这些操作本身的执行特点有关，比如读写一个元素
的操作要比读写所有元素的效率高
集合类型的底层数据结构主要有 5 种：整数数组、双向链表、哈
希表、压缩列表和跳表。
压缩列表实际上类似于一个数组，数组中的每一个元素都对应保存一个数据。和数组不同
的是，压缩列表在表头有三个字段 zlbytes、zltail 和 zllen，分别表示列表长度、列表尾的
偏移量和列表中的 entry 个数；压缩列表在表尾还有一个 zlend，表示列表结束。
压缩列表是为了节约Redis的内存而开发的，是由一系列的特殊编码的连续内存块组成的顺序型数据结构。一个压缩列表可以包含任意多个节点(entry)，每个节点可以保存一个字节数组或者一个整数值。
zlbytes：记录整个压缩列表占用的内存字节数；zltail：记录压缩列表表尾节点距离压缩列表的起始地址有多少字节，可以计算出表尾节点的地址；zllen：压缩列表包含的节点数量；entryX：列表节点；zlend：标记压缩列表的末端。
在压缩列表中，如果我们要查找定位第一个元素和最后一个元素，可以通过表头三个字段
的长度直接定位，复杂度是 O(1)。而查找其他元素时，就没有这么高效了，只能逐个查
找，此时的复杂度就是 O(N) 了。
我们再来看下跳表。
有序链表只能逐一查找元素，导致操作起来非常缓慢，于是就出现了跳表。具体来说，跳
表在链表的基础上，增加了多级索引，通过索引位置的几个跳转，实现数据的快速定位，
如下图所示：
四句口诀：
单元素操作是基础；
范围操作非常耗时；
统计操作通常高效；
例外情况只有几个。
