Redis06-Redis的数据库与键空间

前言

前面我们介绍了Redis的五种数据结构，这一篇我们换一个角度，让我们来看看Redis服务器的数据库。单个Redis服务器默认会创建16个数据库，数据库之间的数据是相互隔离的。默认的话使用的是0库。

数据库

Redis服务器将所有数据库都保存在服务器状态 redis.h/redisServer结构的db数组中，db数组的每个项都是一个redis.h/redisDb结构，每个redisDb结构代表一个数据库。在初始化服务器时，程序会根据服务器状态的dbnum属性来决定应该创建多少个数据库，默认的话是16个。

 struct redisServer{
		.....
		//一个数组，保存着服务器中的所有数据库
		redisDb *db;
		//服务器的数据库数量
		int dbnum;
		....
	}

  

 

  
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服务器数据库的示例图如下：

键空间

Redis是一个键值对（key-value pair）数据库服务器，服务器中的每个数据库都由一个redis.h/redisDb结构表示，其中，redisDb结构的dict字典保存了数据库中的所有键值对，我们将这个字典称为键空间（key space）。数据结构如下：

typedef struct redisDb{
	.....
	//数据库键空间，保存着数据库中的所有键值对
	dict  *dict
	.....
}

  

 

  
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需要说明的是：

1. 键空间和用户所见的数据库是直接对应的，也就是说当前客户端连接的是哪个数据库，键空间就是哪个数据库的键空间。
2. 键空间的键也就是数据库的键，每个键都是一个字符串对象。这个可以这样理解，就是说数据库中的数据都是存在键空间的。
3. 键空间的值也就是数据库中的值，每个值可以是字符串对象、列表对象、哈希表对象、集合对象和有序集合对象中的任意一种Redis对象。
   下面我们对一个空的数据库进行设值操作，我们分别设值了一个字符串对象message，一个列表对象order，一个哈希对象book。

127.0.0.1:6379> set message "hello world"
OK
127.0.0.1:6379> lpush order "111" "222" "333"
(integer) 3
127.0.0.1:6379> HSET book name "Learn Redis" author zhangsan
(integer) 2


  

 

  
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其键空间的存储情况下如图所示：

添加新键

添加一个新键值对到数据库，实际上就是将一个新键值对添加到键空间字典里面，其中键为字符串对象，而值则为任意一种类型的Redis对象。
如下图新增一个bookpage的键。

 HSET bookpage  page 123

  

 

  
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删除键

删除数据库中的一个键，实际上就是在键空间里面删除键所对应的键值对对象。

更新键

对一个数据库键进行更新，实际上就是对键空间里面键所对应的值对象进行更新，根据值对象的类型不同，更新的具体方法有所不同。下面以对上面的键book为例，将author的field修改成lisi

127.0.0.1:6379> HSET book name "Learn Redis" author lisi
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hgetall book
1) "name"
2) "Learn Redis"
3) "author"
4) "lisi"


  

 

  
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对键取值

对一个数据库键进行取值，实际上就是在键空间中取出键所对应的值对象，根据值对象的类型不同，具体的取值方法也有所不同。

读写键空间时的维护操作

1. 在读取一个键之后（读操作和写操作都要对键进行读取），服务器会根据键是否存在来更新服务器的键空间命中（hit）次数或键空间不命中（miss）次数，这两个值可以在INFO status命令的keyspace_hits属性和keyspcace_misses属性中查看。
2. 在读取一个键之后，服务器会更新键的LRU（最后一次使用）时间，这个值可以用于计算键的闲置时间，使用OBJECT idletime <key>命令可以查看键key的闲置时间。
3. 如果服务器在读取一个键时发现该键已经过期，那么服务器会先删除这个过期键，然后才执行余下的其他操作。
4. 如果有客户端使用WATCH命令监视了某个键，那么服务器在对监视的键进行修改之后，会将这个键标记为脏（dirty）,从而让事务程序注意到这个键已经被修改过 。

总结

本文主要是参考《Redis的设计与实现第二版》写的一篇关于Redis的数据库以及数据库键空间的文章。单机的Redis服务器默认有16个数据库，对数据库的操作本质上就是对键空间的操作。

参考

《Redis的设计与实现第二版》

文章来源: feige.blog.csdn.net，作者：码农飞哥，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

原文链接：feige.blog.csdn.net/article/details/108642692