Redis核心技术揭秘：设计与实现详析

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"《Redis设计与实现》是一本介绍Redis核心技术的详尽教程，作者黄健宏于2013年5月19日发布。该书旨在以易于理解的方式揭示Redis的底层工作原理，包括其独特的内部数据结构、内存映射机制以及丰富的数据类型。第一部分深入探讨了Redis的四个核心数据结构：简单动态字符串、双端链表、字典（哈希表）和跳跃表，这些是Redis高效性能的基础。第二部分介绍了内存映射的数据结构，如整数集合和压缩列表，它们在存储和检索数据时提供了不同的优化策略。第三部分详细介绍了Redis的各种数据类型，如对象处理机制、字符串、哈希表、列表、集合和有序集，展示了其在复杂数据操作中的灵活性。第四部分涵盖了Redis的功能实现，包括事务处理、订阅与发布机制、Lua脚本和慢查询日志管理，这些都是Redis实现分布式通信和性能监控的重要组成部分。第五部分深入解析了Redis的内部运作机制，如数据库管理、持久化（RDB和AOF）、事件处理以及服务器与客户端的交互。对于读者而言，这本书非常适合想要理解Redis如何在数据结构层面上工作的人，无论是想快速上手还是深入研究。书中还提供了带有注释的Redis2.6源代码，可供对底层代码感兴趣的读者进一步探索。《Redis设计与实现》是一本既能满足初学者系统了解Redis，又能满足高级开发者深入研究的宝贵参考资料。"

Redis 设计与实现, Release 1.0

} listIter;

direction 记录迭代应该从那里开始：

• 如果值为 adlist.h/AL_START_HEAD ，那么迭代器执行从表头到表尾的迭代；

• 如果值为 adlist.h/AL_START_TAIL ，那么迭代器执行从表尾到表头的迭代；

以下是迭代器的操作 API ，它们的作用以及算法复杂度：

函数作用算法复杂度

listGetIterator 创建一个列表迭代器 O(1)

listReleaseIterator 释放迭代器 O(1)

listRewind 将迭代器的指针指向表头 O(1)

listRewindTail 将迭代器的指针指向表尾 O(1)

listNext 取出迭代器当前指向的节点 O(1)

1.2.4 小结

• Redis 实现了自己的双端链表结构。

• 双端链表主要有两个作用：

– 作为 Redis 列表类型的底层实现之一；

– 作为通用数据结构，被其他功能模块所使用；

• 双端链表及其节点的性能特性如下：

– 节点带有前驱和后继指针，访问前驱节点和后继节点的复杂度为 O(1) ，并且对链表

的迭代可以在从表头到表尾和从表尾到表头两个方向进行；

– 链表带有指向表头和表尾的指针，因此对表头和表尾进行处理的复杂度为 O(1) ；

– 链表带有记录节点数量的属性，所以可以在 O(1) 复杂度内返回链表的节点数量（长

度）；

1.3 字典

字典（dictionary），又名映射（map）或关联数组（associative array），它是一种抽象数据结

构，由一集键值对（key-value pairs）组成，各个键值对的键各不相同，程序可以将新的键值对

添加到字典中，或者基于键进行查找、更新或删除等操作。

本章先对字典在 Redis 中的应用进行介绍，接着讲解字典的具体实现方式，以及这个字典实现

要解决的问题，最后，以对字典迭代器的介绍作为本章的结束。

1.3.1 字典的应用

字典在 Redis 中的应用广泛，使用频率可以说和 SDS 以及双端链表不相上下，基本上各个功

能模块都有用到字典的地方。

其中，字典的主要用途有以下两个：

1. 实现数据库键空间（key space）；

12 Chapter 1. 第一部分：内部数据结构

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