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【下载会员系统源码】【家园模式源码在哪】【怎样查房源码】redis源码分析与思考

时间:2024-12-28 19:24:52 来源:经验网站源码

1.万字长文带你解读Redisson分布式锁的码分源码
2.Redis radix tree 源码解析
3.Redis 源码剖析 3 -- redisCommand
4.Redis源码解析:一条Redis命令是如何执行的?
5.Redis 主从复制 - 源码梳理
6.读懂Redis:从源码分析其跳表实现

redis源码分析与思考

万字长文带你解读Redisson分布式锁的源码

       通过深入解读 Redisson 分布式锁的源码,我们了解到其核心功能在于实现加锁、析思解锁以及设置锁超时这三个基本操作。码分而分布式锁的析思实现,离不开对 Redis 码分发布订阅(pub/sub)机制的利用。订阅者(sub)通过订阅特定频道(channel)来接收发布者(pub)发送的析思下载会员系统源码消息,实现不同客户端间的码分通信。在使用 Redisson 加锁前,析思需获取 RLock 实例对象,码分进而调用 lock 或 tryLock 方法来完成加锁过程。析思

       Redisson 中的码分 RLock 实例初始化时,会配置异步执行器、析思唯一 ID、码分等待获取锁的析思时间等参数。加锁逻辑主要涉及尝试获取锁(tryLock)和直接获取锁(lock)两种方式。码分tryLock 方法中,通过尝试获取锁并监听锁是否被释放来实现锁的获取和等待逻辑。这通过调用底层命令(整合成 Lua 脚本)与 Redis 进行交互来实现。Redis 的 Hash 结构被用于存储锁的持有情况,hincrby 命令用于在持有锁的线程释放锁时调整计数,确保锁的可重入性。

       解锁逻辑相对简单,通过调用 unlock 方法,Redisson 使用特定的 Lua 脚本命令来判断锁是否存在,是否为当前线程持有,并相应地执行删除或调整锁过期时间的操作。

       此外,Redisson 支持 RedLock 算法来提供一种更鲁棒的锁实现,通过多个无关联的 Redis 实例(Node)组成的分布式锁来防止单点故障。尽管 RedLock 算法能一定程度上提高系统可靠性,但并不保证强一致性。因此,在业务场景对锁的安全性有较高要求时,可采取业务层幂等处理作为补充。

       Redisson 的设计遵循了简化实现与高效性能的原则,通过 Lua 脚本与 Redis 的直接交互来实现分布式锁的原子操作。在源码中,通过巧妙利用并发工具和网络通信机制,实现了分布式锁的高效执行。尽管 Redisson 在注释方面可能稍显不足,但其源码中蕴含的家园模式源码在哪并发与网络通信的最佳实践仍然值得深入学习与研究。

Redis radix tree 源码解析

       Redis 实现了不定长压缩前缀的 radix tree,用于集群模式下存储 slot 对应的所有 key 信息。本文解析在 Redis 中实现 radix tree 的核心内容。

       核心数据结构的定义如下:

       每个节点结构体 (raxNode) 包含了指向子节点的指针、当前节点的 key 的长度、以及是否为叶子节点的标记。

       以下是插入流程示例:

       场景一:仅插入 "abcd"。此节点为叶子节点,使用压缩前缀。

       场景二:在 "abcd" 之后插入 "abcdef"。从 "abcd" 的父节点遍历至压缩前缀,找到 "abcd" 空子节点,插入 "ef" 并标记为叶子节点。

       场景三:在 "abcd" 之后插入 "ab"。ab 为 "abcd" 的前缀,插入 "ab" 为子节点,并标记为叶子节点。同时保留 "abcd" 的前缀结构。

       场景四:在 "abcd" 之后插入 "abABC"。ab 为前缀,创建 "ab" 和 "ABC" 分别为子节点,保持压缩前缀结构。

       删除流程则相对简单,找到指定 key 的叶子节点后,向上遍历并删除非叶子节点。若删除后父节点非压缩且大小大于1,则需处理合并问题,以优化树的高度。

       合并的条件涉及:删除节点后,检查父节点是否仍为非压缩节点且包含多个子节点,以此决定是否进行合并操作。

       结束语:云数据库 Redis 版提供了稳定可靠、性能卓越、可弹性伸缩的数据库服务,基于飞天分布式系统和全SSD盘高性能存储,支持主备版和集群版高可用架构。提供全面的容灾切换、故障迁移、在线扩容、性能优化的怎样查房源码数据库解决方案,欢迎使用。

Redis 源码剖析 3 -- redisCommand

       Redis 使用 redisCommand 结构体处理命令请求,其内包含一个指向对应处理函数的 proc 指针。redisCommandTable 是一个存储所有 Redis 命令的数组,位于 server.c 文件中。此数组通过 populateCommandTable() 函数填充,该函数将 redisCommandTable 的内容添加到 server.commands 字典,将 Redis 支持的所有命令及其实现整合。

       populateCommandTable() 函数中包含 populateCommandTableParseFlags() 子函数,用于将 sflags 字符串转换为对应的 flags 值。lookupCommand*() 函数族负责从 server.commands 中查找相应的命令。

Redis源码解析:一条Redis命令是如何执行的?

       作者:robinhzhang

       Redis,一个开源内存数据库,凭借其高效能和广泛应用,如缓存、消息队列和会话存储,本文将带你探索其命令执行的底层流程。本文将以源码解析的形式,逐层深入Redis的核心结构和命令执行过程,旨在帮助开发者理解实现细节,提升编程技术和设计意识。

       源码结构概览

       在学习Redis源代码之前,首先要了解其主要的组成部分:redisServer、redisClient、redisDb、redisObject以及aeEventLoop。这些结构体和事件模型构成了Redis的核心架构。

       redisServer:服务端运行的核心结构,包括监听socket、数据存储的redisDb列表和客户端连接信息。

       redisClient:客户端连接状态的存储,包括命令处理缓冲区、回复数据列表和数据库句柄。

       redisDb:键值对的数据存储,采用两个哈希表实现渐进式rehash。

       redisObject:存储对象的通用表示,包含引用计数和LRU时间,用于内存管理。

       aeEventLoop:事件循环,管理文件和时间事件的环球巴士网站源码处理。

       核心流程详解

       Redis的执行流程从main函数开始,首先初始化配置和服务器组件,进入主循环处理事件。命令执行流程涉及redis启动、客户端连接、接收命令和返回结果四个步骤:

       启动阶段:创建socket服务器,注册可读事件,进入主循环。

       连接阶段:客户端连接后,接收并处理命令,创建客户端实例。

       命令阶段:客户端发送命令,服务端解析并调用对应的命令处理函数。

       结果阶段:处理命令后,根据协议格式构建回复并写回客户端。

       渐进式rehash与内存管理

       Redis的内存管理采用引用计数法,通过对象的refcount字段控制内存分配和释放。rehash操作在Redis 2.x版本引入,通过逐步迁移键值对,降低对单线程性能的影响。当负载达到阈值,会进行扩容,这涉及新表的创建和键值对的迁移。

       总结

       本文通过Redis源码分析,揭示了其命令执行的细节,包括启动流程、客户端连接、命令处理和结果返回,以及内存管理策略。这将有助于开发者深入理解Redis的工作原理,提升编程效率和设计决策能力。

Redis 主从复制 - 源码梳理

       本文主要剖析Redis主从复制机制中的核心组件之一——复制积压缓冲区(Replication Buffer),旨在为读者提供一个对Redis复制流程和缓冲区机制深入理解的平台,以下内容仅基于Redis版本7.0.,若读者在使用过程中发现偏差,欢迎指正。

       复制积压缓冲区在逻辑上可理解为一个容量最大的位整数,其初始值为1,由offset、master_repl_offset和repl_backlog-histlen三个变量共同决定缓冲区的烟溯源码烧了有效范围。offset表示缓冲区内命令起始位置,master_repl_offset代表结束位置,二者之间的长度由repl_backlog-histlen表示。

       每当主节点执行写命令,新生成的积压缓冲区大小增加,同时增加master_repl_offset和repl_backlog-histlen的值,直至达到预设的最大容量(默认为1MB)。一旦所有从节点接收到命令并确认同步无误,缓冲区内过期的命令将被移除,并调整offset和histlen以维持积压区容量的稳定性。

       为实现动态分配,复制积压缓冲区被分解成多个block,以链表形式组织。每个block采用引用计数管理策略,初始值为0,每当增加或删除从节点对block的引用时,计数值相应增减。新生成block时,将master_repl_offset+1设置为block的repl_offset值,并将写入命令拷贝至缓冲区内,与此同时,master_repl_offset和repl_backlog-histlen增加。

       通过循环遍历所有从节点,为每个从节点设置ref_repl_buf_node指向当前block或最后一个block,确保主从复制能够准确传递命令。当主节点接收到从节点的连接请求时,将开始填充积压缓冲区。在全量复制阶段,从slave-replstate为WAIT_BGSAVE_START至ONLINE,表示redis从后台进程开始执行到完成RDB文件传输和加载,命令传播至此阶段正式开始。

       针对每个从节点,主节点从slave-ref_block_pos开始发送积压缓冲区内的命令,每发送成功,slave-ref_block_pos相应更新。当积压缓冲区超过预设阈值,即复制积压缓冲区中的有效长度超过repl-backlog-size(默认1MB)时,主节点将清除已发送的缓冲区,释放内存。如果主节点写入命令频繁或从节点断线重连时间长,则需合理调整缓冲区大小(推荐值为2 * second * write_size_per_second)以保持增量复制的稳定运行。

       当最后一个从节点与主节点的连接断开超过repl-backlog-ttl(默认为秒)时,主节点将释放repl_backlog和复制积压缓冲区以确保资源的有效使用。不过需要注意的是,从节点的释放操作依赖于节点是否可能成为新的主节点,因此在最后处理逻辑上需保持谨慎。

读懂Redis:从源码分析其跳表实现

       要深入理解Redis中跳表的奥秘,首先,我们从理想化的跳表概念开始。跳表作为一种多层级有序链表,旨在提供高效的有序集合操作,如zrange和zrevrange。它的设计旨在通过空间换时间,以O(log_2 n)的时间复杂度进行查找,但删除和增加操作可能导致结构变动,这在理想情况下需要复杂的重构。

       Redis在实践中对跳表进行了优化,以牺牲一定程度的复杂性来节省内存。它限制了跳表的最高层级为,并根据节点数量和字符串长度选择是否使用跳表。Redis的跳表设计重点在于第一个层级的元素,这使得范围查询极其高效,而这是其他数据结构难以比拟的特性。

       当添加新元素到zset对象时,会根据特定条件(zset_max_ziplist_entries和zset_max_ziplist_value)决定是否转换为跳表。通过配置Redis的配置文件,用户可以调整这些参数以适应不同的需求。

       总的来说,Redis的跳表实现是内存与性能之间的一种平衡,它在有序集合操作中发挥着关键作用,同时为高效查询提供了基础。对于希望系统学习C/C++、Linux系统和深入理解高性能存储的读者,可以关注我们的公众号《Lion 莱恩呀》获取更多技术内容,包括白金学习卡,覆盖基础架构、golang云原生等领域。

Redis Client-side Caching实现剖析与源码解读

       Redis Client-side Caching是一种优化方案,它在客户端实现本地缓存,以减轻Redis服务器的负担并减少网络开销。在应用频繁使用数据且读取操作远多于写入操作时,采用此方案能显著提升性能,降低数据库Redis的压力。

       Redis 6.0之前的版本存在客户端缓存实现的痛点,特别是在处理key更新时如何有效更新客户端缓存。为解决此问题,Redis 6.0引入了Key失效主动通知机制,此机制使得客户端缓存更易于管理,更加可靠且有效。

       Redis支持两种客户端缓存模式:默认模式和广播模式。在默认模式下,Redis服务器跟踪客户端访问的key,当某个key被修改时,服务器会向相关客户端发送失效消息。此模式有助于减少服务器的内存负担和CPU消耗,但需要服务器记录客户端关注的key。广播模式则不存储客户端访问的key信息,而是让客户端订阅特定前缀的key变动,从而在接收到更改通知时更新缓存。

       默认模式在使用Resp3协议时更为高效,因为它允许在同一连接中执行数据查询和接收失效消息。对于那些偏好使用Resp2协议或需要独立连接的客户端实现,可能会选择广播模式,以避免内存消耗和带宽限制。

       使用Redis客户端缓存时,应关注几个关键点:避免竞争问题,确保客户端在接收到失效通知后不缓存目标key;管理连接失效,确保客户端及时处理无效消息;合理配置Redis以限制内存使用,避免不必要的资源消耗。

       源代码解读涉及Redis版本6.2.8中的tracking功能实现。开启或关闭tracking功能的代码逻辑包括:在redis命令处理链中记录读取的key、在执行set命令后向客户端发送失效消息以更新缓存、以及根据客户端模式(默认或广播)向客户端发送通知消息。

Redis 源码分析字典(dict)

       Redis 的内部字典世界:从哈希表到高效管理的深度解析

       Redis,作为开源的高性能键值存储系统,其内部实现的字典数据结构是其核心组件之一。这个数据结构采用自定义的哈希表——dictEntry,巧妙地存储和管理着键值对。让我们一起深入理解这一强大工具的运作机制。

       首先,Redis的字典是基于哈希表的,通过哈希函数将键转换为数组索引,实现高效查找。dictEntry结构巧妙地封装了键(key)、值(value)以及指向下一个节点的指针,构成了数据存储的基本单元。同时,dict包含一系列操作函数,包括哈希计算、键值复制、比较以及销毁操作,这些函数的指针类型(dictType)和实际数据结构共同构建了其高效性能。

       在字典的管理中,rehash是一个关键概念,它标志着哈希表的重新分布过程。rehash标志是一个计数器,用于跟踪当前哈希表实例的状态,确保在负载过高时进行扩容。当ht_used[0]非零,且满足特定条件(如元素数量超过初始桶数),服务器会触发resize操作,这通常在serverCron定时任务中进行,以避免磁盘I/O竞争。

       rehash过程中,Redis采取渐进式策略,通过dictRehash函数,逐个移动键值对到新哈希表,确保操作的线程安全。为了避免长时间阻塞,这个过程被分散到函数中,并通过serverCron定时任务,以毫秒级的步长进行,确保在无磁盘写操作时进行。

       在处理过期键时,dictRehashMilliseconds()函数扮演重要角色,它在rehash时监控时间消耗,确保性能。rehash过程中,dictAdd负责插入新哈希表,而dictFind和dictDelete则需处理ht_table[0]和ht_table[1]的键值对。

       Redis的默认哈希算法采用SipHash,保证了数据的分布均匀性。在持久化时,负载因子默认设置为5,而rehash后,数据结构会采用迭代器的形式,分为安全和非安全两种,以满足不同场景的需求。

       在实际操作中,如keysCommand,会选择安全模式以避免重复遍历,而在处理大规模数据时,如scan命令,可能需要使用非安全模式,但需注意可能带来的问题。

       总的来说,Redis的字典数据结构是其高效性能的基石,通过精细的哈希管理、rehash策略以及迭代器设计,确保了在高并发和频繁操作下的稳定性和性能。深入理解这些内部细节,对于优化Redis性能和应对复杂应用场景至关重要。

Redis源码从哪里读起?

       如果你正寻求理解Redis源码的路径,本文为你提供了一个全面的指南。Redis 是使用 C 语言构建的,因此,我们从 main 函数开始,深入探索其核心逻辑。在阅读过程中,我们应聚焦于从外部命令输入到内部执行流程的路径,逐步理解 Redis 的工作原理。

       理解事件机制对于深入 Redis 的核心至关重要。通过 Redis 的事件循环,我们可以实现单线程环境下的高效处理多任务的能力。这一机制允许 Redis 以线程安全的方式处理大量请求,同时在执行后台任务时保持响应速度。事件循环与系统提供的异步 I/O 多路复用机制相结合,确保了 CPU 资源的高效利用,避免了并发执行的复杂性。

       在讨论事件循环时,我们重点关注了两个阶段:初始化和事件处理。初始化阶段涉及配置和数据加载,而事件处理阶段则负责响应客户端请求、执行命令以及周期性任务的调度。通过事件循环,Redis 实现了在单一线程下处理多个请求的高效运行模式。

       理解 Redis 命令请求的处理流程是整个指南的关键部分。当客户端向 Redis 发送命令时,流程分为两个阶段:连接建立和命令执行与响应。连接建立阶段由事件循环触发,而命令执行与响应阶段则涉及读取客户端发送的数据,执行命令并返回结果。这一过程通过特定的回调函数实现,确保了命令处理的高效和线程安全。

       此外,我们还讨论了 Redis 的事件机制,即事件驱动程序库 ae.c,它在不同操作系统上支持多种 I/O 多路复用机制。在选择底层机制时,Redis 优先考虑后三种更现代、高效的方案,例如 macOS 上的 kqueue 和 Linux 上的 epoll。理解这些机制对于实现高性能网络服务至关重要。

       为了帮助读者在阅读 Redis 源码时构建清晰的思维路径,我们提供了一个树型图展示关键函数之间的调用关系。这张图基于 Redis 源码的 5.0 分支,详细地展示了初始化、事件处理、命令请求处理等关键流程的调用顺序。

       最后,本文提供的参考文献旨在为读者提供进一步学习的资源。对于希望深入理解 Redis 源码并学习 C 语言编程经验的读者,这些资源将起到重要作用。总的来说,本文旨在为那些希望从源头上理解 Redis 工作机制的技术爱好者提供一个全面、系统化的指南。

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