redis(day08-Redis原理篇)

[原理篇 - 01.Redis 原理课程介绍](#原理篇 - 01.Redis 原理课程介绍)

[原理篇 - 02.Redis 数据结构 - 动态字符串](#原理篇 - 02.Redis 数据结构 - 动态字符串)

问题:flags=1表示什么？

[原理篇 - 03.Redis 数据结构 - intset](#原理篇 - 03.Redis 数据结构 - intset)

[原理篇 - 04.Redis 数据结构 - Dict](#原理篇 - 04.Redis 数据结构 - Dict)

[原理篇 - 05.Redis 数据结构 - Dict的渐进式rehash](#原理篇 - 05.Redis 数据结构 - Dict的渐进式rehash)

[原理篇 - 06.Redis 数据结构 - ZipList](#原理篇 - 06.Redis 数据结构 - ZipList)

[原理篇 - 07.Redis 数据结构 - ZipList的连锁更新问题](#原理篇 - 07.Redis 数据结构 - ZipList的连锁更新问题)

[原理篇 - 08.Redis 数据结构 - QuickList](#原理篇 - 08.Redis 数据结构 - QuickList)

问题:count和len区别？

[原理篇 - 09.Redis 数据结构 - SkipList](#原理篇 - 09.Redis 数据结构 - SkipList)

[原理篇 - 10.Redis 数据结构 - RedisObject](#原理篇 - 10.Redis 数据结构 - RedisObject)

[原理篇 - 11.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - String](#原理篇 - 11.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - String)

[原理篇 - 12.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - List](#原理篇 - 12.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - List)

[原理篇 - 13.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - Set](#原理篇 - 13.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - Set)

[原理篇 - 14.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - ZSet](#原理篇 - 14.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - ZSet)

[原理篇 - 15.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - Hash](#原理篇 - 15.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - Hash)

[原理篇 - 16.Redis 网络模型 - 用户空间与内核空间](#原理篇 - 16.Redis 网络模型 - 用户空间与内核空间)

[原理篇 - 17.Redis 网络模型 - 阻塞 IO](#原理篇 - 17.Redis 网络模型 - 阻塞 IO)

[原理篇 - 18.Redis 网络模型 - 非阻塞 IO](#原理篇 - 18.Redis 网络模型 - 非阻塞 IO)

[原理篇 - 19.Redis 网络模型 - IO 多路复用](#原理篇 - 19.Redis 网络模型 - IO 多路复用)

[原理篇 - 20.Redis 网络模型 - IO 多路复用之 select](#原理篇 - 20.Redis 网络模型 - IO 多路复用之 select)

[原理篇 - 21.Redis 网络模型 - IO 多路复用之 poll](#原理篇 - 21.Redis 网络模型 - IO 多路复用之 poll)

[原理篇 - 22.Redis 网络模型 - IO 多路复用之 epoll](#原理篇 - 22.Redis 网络模型 - IO 多路复用之 epoll)

[原理篇 - 23.Redis 网络模型 - epoll 的 ET 和 LT 模式](#原理篇 - 23.Redis 网络模型 - epoll 的 ET 和 LT 模式)

问题:什么是惊群现象？

[原理篇 - 24.Redis 网络模型 - 基于 epoll 的服务端流程](#原理篇 - 24.Redis 网络模型 - 基于 epoll 的服务端流程)

[原理篇 - 25.Redis 网络模型 - 信号驱动 IO 及异步 IO](#原理篇 - 25.Redis 网络模型 - 信号驱动 IO 及异步 IO)

[原理篇 - 26.Redis 网络模型 - Redis 是单线程吗，为什么用单线程](#原理篇 - 26.Redis 网络模型 - Redis 是单线程吗，为什么用单线程)

[原理篇 - 27.Redis 网络模型 - 多线程及多线程网络模型变更](#原理篇 - 27.Redis 网络模型 - 多线程及多线程网络模型变更)

[原理篇 - 28.Redis 通信协议 - RESP 协议](#原理篇 - 28.Redis 通信协议 - RESP 协议)

[原理篇 - 29.Redis 通信协议 - 基于 Socket 的自定义 Redis客户端](#原理篇 - 29.Redis 通信协议 - 基于 Socket 的自定义 Redis客户端)

问题:代码实现？

[原理篇 - 30.Redis 内存回收 - 过期 key 处理](#原理篇 - 30.Redis 内存回收 - 过期 key 处理)

[原理篇 - 31.Redis 内存回收 - 内存淘汰策略](#原理篇 - 31.Redis 内存回收 - 内存淘汰策略)

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原理篇 - 01.Redis 原理课程介绍

原理篇 - 02.Redis 数据结构 - 动态字符串

问题:flags=1表示什么？

flags 值类型宏定义对应结构体 len/alloc 类型最大可存储字符串长度适用场景

0 SDS_TYPE_5 sdshdr5（已废弃） 5bit 长度 31 字节极短字符串

1 SDS_TYPE_8 sdshdr8 uint8_t（1 字节） 255 字节 短字符串（如图中的 "name"，长度 4）

2 SDS_TYPE_16 sdshdr16 uint16_t（2 字节） 65535 字节中等长度字符串

3 SDS_TYPE_32 sdshdr32 uint32_t（4 字节） 4GB 长字符串

4 SDS_TYPE_64 sdshdr64 uint64_t（8 字节） 2^64 字节超大字符串

flags 值	类型宏定义	对应结构体	len/alloc 类型	最大可存储字符串长度	适用场景
0	`SDS_TYPE_5`	`sdshdr5`（已废弃）	5bit 长度	31 字节	极短字符串
1	`SDS_TYPE_8`	`sdshdr8`	`uint8_t`（1 字节）	255 字节	短字符串（如图中的 `"name"`，长度 4）
2	`SDS_TYPE_16`	`sdshdr16`	`uint16_t`（2 字节）	65535 字节	中等长度字符串
3	`SDS_TYPE_32`	`sdshdr32`	`uint32_t`（4 字节）	4GB	长字符串
4	`SDS_TYPE_64`	`sdshdr64`	`uint64_t`（8 字节）	2^64 字节	超大字符串

原理篇 - 03.Redis 数据结构 - intset

原理篇 - 04.Redis 数据结构 - Dict

原理篇 - 05.Redis 数据结构 - Dict的渐进式rehash

原理篇 - 06.Redis 数据结构 - ZipList

原理篇 - 07.Redis 数据结构 - ZipList的连锁更新问题

原理篇 - 08.Redis 数据结构 - QuickList

问题:count和len区别？

因为QuickList里面存的是zipList，而zipList里面存的是entry

原理篇 - 09.Redis 数据结构 - SkipList

原理篇 - 10.Redis 数据结构 - RedisObject

原理篇 - 11.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - String

原理篇 - 12.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - List

原理篇 - 13.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - Set

原理篇 - 14.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - ZSet

原理篇 - 15.Redis 数据结构 - 五种数据类型 - Hash

原理篇 - 16.Redis 网络模型 - 用户空间与内核空间

原理篇 - 17.Redis 网络模型 - 阻塞 IO

原理篇 - 18.Redis 网络模型 - 非阻塞 IO

原理篇 - 19.Redis 网络模型 - IO 多路复用

原理篇 - 20.Redis 网络模型 - IO 多路复用之 select

原理篇 - 21.Redis 网络模型 - IO 多路复用之 poll

原理篇 - 22.Redis 网络模型 - IO 多路复用之 epoll

原理篇 - 23.Redis 网络模型 - epoll 的 ET 和 LT 模式

问题:什么是惊群现象？

一堆进程 / 线程都在等同一个事件，事件一来，所有人同时被唤醒抢资源，最后只有一个人能拿到，其他人白醒一次，白白浪费 CPU。

原理篇 - 24.Redis 网络模型 - 基于 epoll 的服务端流程

原理篇 - 25.Redis 网络模型 - 信号驱动 IO 及异步 IO

原理篇 - 26.Redis 网络模型 - Redis 是单线程吗，为什么用单线程

原理篇 - 27.Redis 网络模型 - 多线程及多线程网络模型变更

原理篇 - 28.Redis 通信协议 - RESP 协议

原理篇 - 29.Redis 通信协议 - 基于 Socket 的自定义 Redis客户端

问题:代码实现？

java 复制代码

package com.company;

import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {

    static Socket s;
    static PrintWriter writer;
    static BufferedReader reader;

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1.建立连接
            String host = "192.168.150.101";
            int port = 6379;
            s = new Socket(host, port);
            // 2.获取输出流、输入流
            writer = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(s.getOutputStream(), StandardCharsets.UTF_8));
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream(), StandardCharsets.UTF_8));

            // 3.发出请求
            // 3.1.获取授权 auth 123321
            sendRequest("auth", "123321");
            Object obj = handleResponse();
            System.out.println("obj = " + obj);

            // 3.2.set name 虎哥
            sendRequest("set", "name", "虎哥");
            // 4.解析响应
            obj = handleResponse();
            System.out.println("obj = " + obj);

            // 3.2.set name 虎哥
            sendRequest("get", "name");
            // 4.解析响应
            obj = handleResponse();
            System.out.println("obj = " + obj);

            // 3.2.set name 虎哥
            sendRequest("mget", "name", "num", "msg");
            // 4.解析响应
            obj = handleResponse();
            System.out.println("obj = " + obj);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 5.释放连接
            try {
                if (reader != null) reader.close();
                if (writer != null) writer.close();
                if (s != null) s.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    private static Object handleResponse() throws IOException {
        // 读取首字节
        int prefix = reader.read();
        // 判断数据类型标示
        switch (prefix) {
            case '+': // 单行字符串，直接读一行
                return reader.readLine();
            case '-': // 异常，也读一行
                throw new RuntimeException(reader.readLine());
            case ':': // 数字
                return Long.parseLong(reader.readLine());
            case '$': // 多行字符串
                // 先读长度
                int len = Integer.parseInt(reader.readLine());
                if (len == -1) {
                    return null;
                }
                if (len == 0) {
                    return "";
                }
                // 再读数据,读len个字节。我们假设没有特殊字符，所以读一行（简化）
                return reader.readLine();
            case '*':
                return readBulkString();
            default:
                throw new RuntimeException("错误的数据格式！");
        }
    }

    private static Object readBulkString() throws IOException {
        // 获取数组大小
        int len = Integer.parseInt(reader.readLine());
        if (len <= 0) {
            return null;
        }
        // 定义集合，接收多个元素
        List<Object> list = new ArrayList<>(len);
        // 遍历，依次读取每个元素
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            list.add(handleResponse());
        }
        return list;
    }

    // set name 虎哥
    private static void sendRequest(String ... args) {
        writer.println("*" + args.length);
        for (String arg : args) {
            writer.println("$" + arg.getBytes(StandardCharsets.UTF_8).length);
            writer.println(arg);
        }
        writer.flush();
    }
}

原理篇 - 30.Redis 内存回收 - 过期 key 处理

原理篇 - 31.Redis 内存回收 - 内存淘汰策略

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本文摘要： Redis原理课程系统介绍了Redis的核心数据结构和工作机制，包括：1) 5种动态字符串类型(SDS)及其适用场景；2) 6种底层数据结构实现如intset、Dict、ZipList等；3) 五种数据类型的存储结构；4) 网络模型演进过程，从阻塞IO到epoll多路复用；5) 单线程模型优势及多线程扩展；6) RESP通信协议及Java客户端实现示例；7) 内存回收策略包括过期key处理和淘汰机制。课程全面剖析了Redis高性能背后的设计原理，涵盖数据结构、网络通信、内存管理等核心模块。