Redis阅读笔记-类型检查与命令多态
Redis阅读笔记-类型检查与命令多态
Redis用于操作键的命令基本可以分为两种类型。
其中一种命令可以对任何类型的键执行，如del、expire、rename、type、object命令等。
举个例子，以下代码就展示了del命令来删除三种不同类型的键：
# 字符串键
127.0.0.1:6379> set msg 'hell'
OK
# 列表键
127.0.0.1:6379> rpush numbers 1 2 3
(integer) 3
# 集合键
127.0.0.1:6379> sadd fruits apple banana cherry
(integer) 3
127.0.0.1：6379> del msg
(integer) 1
127.0.0.1:6379> del numbers
(integer) 1
127.0.0.1:6379> del fruits
(integer) 1
另一种命令只能对特定类型执行的键，比如说：
-
set、get、append、strlen等命令只能对字符串键执行；
-
hdel、hset、hget、hlen等命令只能对哈希键执行；
-
rpush、lpop、linsert、llen等命令只能对列表执行；
-
sadd、spop、sinsert、scard等命令只能对集合键执行；
-
zadd、zcard、zrank、zscore等命令只能对有序集合键执行；
举个例子， 我们可以用set命令创建一个字符串， 然后用get命令和append命令操作这个键， 但是如果我们试图对这个字符串执行只有列表键才能执行的llen命令， 那么Redis将向我们返回一个类型错误：
127.0.0.1:6379> set msg 'hello world' OK 127.0.0.1:6379> get msg "hello world" 127.0.0.1:6379> append msg " again!" (integer) 18 127.0.0.1:6379> get msg "hello world again!" 127.0.0.1:6379> llen msg (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
类型检测的实现
从上面发生的类型错误的代码示例可以看出， 为了确保只有指定类型的键可以执行某些特定的命令，在执行一个特定类型的命令之前，Redis会先检查输入键的类型释放正确， 然后再决定是否执行给定的命令。
类型特定命令所进行的类型检查是通过redisObject结构的type属性来实现的：
-
在执行一个类型特定命令之前， 服务器会先检查输入数据库键值对象是否为执行命令所有的类型，如果是的话， 服务器将会对键执行指定的命令；
-
否则，服务将拒绝执行命令， 并向客户端返回一个类型错误。
举个例子， 对于llen命令来说：
-
在执行llen命令之前， 服务器会先检查输入数据库键的值对象是否为列表类型， 也即是， 检查值对象redisObject结构type属性的值是否为REDIS_LIST，如果是的话， 服务器就对键执行llen命令；
-
否则的话， 服务器就拒绝执行命令并向客户端返回一个类型错误， 下图展示了这一类型检查的过程。
其他类型特定命令的类型检查过程也和这里展示的LLEN命令的类型检查过程类似。
多态命令的实现
Redis除了会根据值对象的类型来判断键是否能执行特定命令之外， 还会根据值对象的编码方式， 选择正确的命令实现代码来执行命令。
举个例子， 在前面介绍列表对象的编码时我们说过，列表对象有ziplist和linkedlist两种编码可用， 其中前者使用压缩列表API来实现列表命令，而后者则使用双端链表API来实现列表命令。
现在，考虑这样一个情况， 如果我们对一个键执行LLEN命令，那么服务器除了要确保执行命令的是列表键之外，还需要根据键的值对象所使用的编码来选择正确的llen命令实现：
-
如果列表对象的编码为ziplist， 那么说明列表对象的实现为压缩列表， 程序将使用ziplistLen函数来返回列表的长度；
-
如果列表对象的编码为linkedlist，那么说明列表对象的实现为双端链表， 程序将使用listLength函数来返回双端链表的长度；
借用面向对象方面的术语来说， 我们认为LLEN命令是多态(polymorphism)的，只要执行LLEN命令的是列表键， 那么无论值对象使用的是ziplist编码还是linedlist编码， 命令都可以正常执行。
下图展示LLEN命令从类型检查到根据编码选择实现函数的整个执行过程， 其他类型特定命令的执行过程也是类似的。
graph TD A[客户端发送LLEN命令] B{服务器检查键key的值对象是否列表对象?} C{对象的编码是ziplist还是linkedlist?} E[调用ziplisten函数返回压缩列表的长度] F[调用listLength函数返回双端链表的长度] D[返回一个类型错误] A-->B B--是-->C B--否-->D C--ziplist编码-->E C--linkedlist编码-->F
实际上， 我们已将del、expire、type命令也称为堕胎命令，因为无论输入的键是什么类型， 这些命令都可以正确执行。
del、expire等命令和llen等命令的区别在于， 前者是基于类型的多态-----一个命令可以同时用于处理多个不同类型的键，而后者是基于编码的多态-----一个命令可以用于处理多种不同的编码。
