《Redis设计与实现》读书笔记（十三） ——Redis数据库其他内容与总结

《Redis设计与实现》读书笔记（十三） ——Redis数据库其他内容与总结

（原创内容，转载请注明来源，谢谢）

一、RDB、AOF、复制对过期键的处理

1、RDB

创建RDB：在执行bgsave或save命令创建一个新的rdb文件时，redis会对数据库中的所有的键进行检查，已经过期的键不会被加入新的rdb文件中。因此过期键对创建RDB没有影响。

载入RDB：载入rdb文件时，会区分载入的这个redis服务器是主服务器还是从服务器。如果是主服务器，会检查所有的键，仅载入未过期的键；如果是从服务器，则无论是否过期都不载入，因为服务器会从主服务器上同步数据。

2、AOF

AOF写入：当一个键过期，但是键还没被惰性删除或定期删除，则AOF仍会将其写入到AOF文件中。当redis程序触发到删除该过期键的时候，会同时向AOF发送一条删除键的追加命令，就类似于正常的键被客户端通过del删除一样。

AOF载入：在载入AOF文件时，过期的键不会被载入，redis会检查键是否有过期，避免载入过期的键。

3、复制

当服务器运行在复制模式，从服务器过期键的删除由主服务器进行控制：

1）当主服务器要删除过期键，会显式向从服务器发送一条del指令，要求从服务器删除相应的键。

2）当客户端读取到从服务器的过期键，从服务器不会删除键，而是当作正常的键返回。从服务器只有接到主服务器del指令才会删除键，其自身不会删除键。

因此，redis的机制是通过主服务器控制从服务器的过期键，统一管理，统一删除。

大致流程如下图所示：

1）客户端访问从服务器的过期键，从服务器不会判断键是否过期，也不会删除过期的键，并且还会将键的结果返回给客户端。

2）当访问主服务器的键，主服务器会检查键是否过期，如果过期则删除过期的键，给客户端返回nil（空），并且给从服务器发送del key的指令，要求所有从服务器都删除该键。

二、数据库通知

1、设置方式

redis2.8开始新增的数据库通知功能，客户端可以通过监控给定的频道或者模式，来获取数据库中键的变化，以及数据库中命令的执行情况。

通知分为键空间通知和键事件通知，键空间是指某个键被哪些命令操作，键事件是指某个命令执行过几次的具体情况。

键空间通知：subscribe __keyspace@0__:key，监控0号数据库key键的操作情况；键事件通知：subscribe__keyevent@0__:del，监视del命令在0号数据库的执行情况。

除此之外，在redis配置文件中的选项notify-keyspace-events，可以配置服务器发送通知的类型：发送所有的键和事件通知，则值设置成AKE；发送所有键，设置成AK；发送所有事件，设置成AE；只发送和字符串有关的键空间通知，设置成K$；只发送列表事件，设置成El。

可以看出，A表示all，K表示key，E表示event，另外redis五大对象也有分别的字符表示。

2、发送通知实现

redis通过文件notify.c的函数notifyKeySpaceEvent实现发送通知，定义如下：

         void notifyKeySpaceEvent(int type, char*event, robj *key, int dbid)

type是通知类型，根据redis配置文件的notify-keyspace-events属性决定；event是事件的名称；key是事件的键；dbid是事件对应的数据库编号。

每当调用redis命令，redis都会先检查服务器的配置是否有开启通知，有的情况下，调用notifyKeySpaceEvent函数，再检查type类型，分别查看是否需要键空间通知和键事件通知，如果有，则执行通知。

三、总结

redis服务器的所有数据库都保存在redisServer结构的db属性中，数据库数量保持在dbnum属性中，用户通过修改数据库目标指针指向db的不同位置，实现数据库的切换。

数据库主要由dict和expires两个部分组成，dict保存数据库的键值对，expires保存键和键的过期时间，其中expires的键是指针指向dict的，并没有开辟新的空间存储键。

数据库是由字典构成，操作都是基于字典，键值对的键总是字符串对象，值可以是字符串、哈希、列表、集合、有序集合五种对象的任一种。

expires的键是指向数据库的键，其用unix的毫秒存储过期时间。并且redis中使用懒惰删除和定期删除两种策略，懒惰删除是访问到键且键校验过期才删除，定期删除是通过设定校验频率和校验数量来定期检查键是否过期，并删除过期的键。

当rdb备份时，无论是导出还是导入都会过滤掉过期的键，aof导入也会校验，aof的保存则不校验键过期，只有当收到删除键命令的时候追加del命令到aof文件。

主从结构中，从服务器不检查键是否过期，客户端对从服务器键的操作无论键是否过期，只要从服务器中有该键，就正常操作；主服务器会通过懒惰删除或定期删除来校验键，并且在删除过期键的时候，通知所有的从数据库同步删除，以确保主从结构的数据一致性。

当redis的键被修改或在数据库中执行某些命令，如果键、命令是被监听的，则监听的客户端会收到redis发来的通知。

——written by linhxx 2017.09.03