1、 SDS
常數(shù)復雜度獲取字符串長度
記錄自身長度，避免緩沖區(qū)溢出
減少修改字符串時帶來的內(nèi)存重分配次數(shù)：空間預分配，惰性空間釋放
-
二進制安全
只關(guān)心二進制化的字符串，不關(guān)心具體格式，只會嚴格的按照二進制的數(shù)據(jù)存取，不會妄圖以某種特殊格式解析數(shù)據(jù)。
兼容部分 C 字符串函數(shù)
2、跳表
組成：zskiplist、zskiplistNode
復雜度：Olg(N)、最壞O(N)
有序集合鍵的底層實現(xiàn)之一、集群。
前進指針：遍歷
跨度：計算排位 （Rank），在查找某個節(jié)點的過程中，將沿途訪問過的所有層的跨度累加起來，得到的結(jié)果就是目標節(jié)點在跳躍表中的排位。
每個節(jié)點的層數(shù)是 1～32之間的隨機數(shù)
同一跳躍表中，多個節(jié)點可以包含相同的分值，但每個節(jié)點的成員對象必須是唯一的
跳躍表中的節(jié)點按照分值大小進行排序，當分值相同時，節(jié)點按照成員對象的大小進行排序
3、字典
鏈地址法解決鍵沖突
漸進式 hash: h[0]、h[1]
4、垃圾回收
引用計數(shù)
對象共享：共享值為 0～9999的字符串對象
5、過期鍵刪除策略
- 定時刪除：存在大量待刪除過期鍵時占用較多CPU時間，影響服務器的響應時間和吞吐量
Redis 采用策略：
-
惰性刪除：讀寫指令前執(zhí)行 expireIfNeeded 函數(shù)檢查鍵是否過期
過期鍵如果不被刪除，則占用內(nèi)存不釋放。浪費內(nèi)存，有內(nèi)存泄漏風險 。
定期刪除：expires 字典中隨機檢查一部分鍵的過期時間，并刪除過期鍵。
主服務器刪除一個過期鍵后，向從服務器發(fā)送 DEL 指令，顯式地刪除過期鍵，從服務器不會主動刪除過期鍵，需要等待主節(jié)點發(fā)送 DEL 命令，保證數(shù)據(jù)的一致性。
6、 數(shù)據(jù)庫
由 dict 和 expires 組成，dict 字典負責保存鍵值對，expires 字典保存鍵的過期時間
所有數(shù)據(jù)庫保存在 redisServer.db 中，數(shù)據(jù)庫數(shù)量由redisServer.dbnum 保存
客戶端通過修改目標數(shù)據(jù)庫指針，讓它指向 redisServer.db 數(shù)組中的不同元素來切換不同數(shù)據(jù)庫。
7、RDB
保存所有鍵值對數(shù)據(jù)，壓縮二進制文件
SAVE 阻塞主進程，BGSAVE fork 子進程負責創(chuàng)建 rdb 文件，不阻塞。
8、AOF
保存所有寫命令。BGREWRITEAOF 重寫 AOF 文件，減小 AOF 文件大小 。
子進程執(zhí)行重寫：
父進程可以繼續(xù)處理命令請求
子進程帶有服務器進程的數(shù)據(jù)副本，使用子進程而不是線程，可以避免在使用鎖的情況下，保證數(shù)據(jù)的安全性。
子進程完成 AOF 重寫后，向父進程發(fā)送信號，父進程調(diào)用信號處理函數(shù)（阻塞）并執(zhí)行以下工作：
將 AOF 重寫緩沖區(qū)中的所有內(nèi)容寫入到新的 AOF 文件，對新的 AOF 文件進行改名，原子地覆蓋現(xiàn)有的 AOF 文件，
完成新舊兩個 AOF 文件的替換。
數(shù)據(jù)一致性：
執(zhí)行 BGREWRITEAOF 時，Redis 服務器維護一個 AOF 重寫緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)會在子進程創(chuàng)建新 AOF 文件期間，
記錄服務器執(zhí)行的所有寫命令。當子進程完成創(chuàng)建新的 AOF 文件工作之后，服務器會將重寫緩沖區(qū)的所有內(nèi)容追加到新 AOF 文件的末尾，使得新舊兩個 AOF 文件所保存的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)一致。最后，服務器用新的 AOF 文件替換舊的 AOF 文件 ，以此來完成 AOF 文件的重寫。
客戶端（發(fā)送命令） > 命令處理器 （追加命令）> AOF 緩沖區(qū) 、AOF 重寫緩沖區(qū)
9、事件
-
文件事件
處理并發(fā)：I/O 多路復用程序?qū)⑺挟a(chǎn)生事件的套接字放到一個隊列里。
時間事件（存放在鏈表中, 屬性：id、when、timeProc（函數(shù)） ）
定時事件：讓程序在指定的時間之后執(zhí)行一次
周期事件：讓程序每隔指定時間執(zhí)行一次
10、客戶端
服務器端維護 clients 鏈表保存所有客戶端的狀態(tài)
11、同步
PSYNC 命令（新），完整重同步（初次復制）、部分重同步（斷線后重復制）
部分重同步三要素：
復制偏移量
復制積壓緩沖區(qū)（replication backlog）：如果 offset 偏移量之后的數(shù)據(jù)仍在 replication backlog 中，執(zhí)行部分重同步；否則執(zhí)行完整重同步。
服務器 run ID：若斷線恢復，主服務器 run ID 不變，執(zhí)行部分重同步；否則執(zhí)行完整重同步。
12、 Sentinel
兩個與主服務器的異步網(wǎng)絡連接
命令連接，用于向主服務器發(fā)送命令，并接收回復
訂閱連接，訂閱主服務器的 Sentinel:hello 頻道
每 10s 向主服務器發(fā)送 INFO 命令，獲取服務器信息
主觀下線 （SRI_S_DOWN，在 down-after-milliseconds 時間內(nèi)，連續(xù)向Sentinel返回無效回復）－> 客觀下線（足夠多主觀下線投票）
min-salves-to-write 1:至少向一個 slave 節(jié)點寫數(shù)據(jù)，避免 master 網(wǎng)絡隔離后繼續(xù)寫數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)不一致。
13、Cluster
16384 個槽、Gossip 協(xié)議
單個 master （無 slave）掛掉，則整個集群掛掉，可設置 cluster-require-full-coverage no 解決
bgsave 打開，多個實例同時 fork ，響應時間增大（關(guān)閉 bgsave，開 aof）
依賴客戶端成熟度（智能客戶端）
失效檢測：
ping -> PFAIL -> FAIL
14、事務
將多個命令請求打包（隊列），一次性、按順序執(zhí)行多個命令。
單線程串行執(zhí)行事務，保證隔離性。
15、SORT 實現(xiàn)
根據(jù)數(shù)據(jù)項的 u.score 排序
坑 （來源：B站團隊分享 http://xargin.com/weekend/）
單線程 mgetall，或者 hgetall 的時候會阻塞后續(xù)的調(diào)用
解決：redis 只拿來操作一些復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如 sorted set 之類的數(shù)據(jù)，可以拿來用 score 做排序，用吞吐量更好的多線程 memcached 來做 kv 緩存。
zadd的時候key已經(jīng)過期了，導致一些看起來匪夷所思的bug之類的
解決：用expire then zadd的方式巧妙地解決了這些問題。
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