redis源码分析:深入剖析存储核心
Redis是一款非常流行的分布式内存数据库,它以其高性能、高可用性和丰富的数据结构支持而备受好评。作为一个开源项目,Redis的源代码已经成为许多开发人员的学习对象之一。本文将深入探讨Redis的存储核心,并进行源码分析,以帮助读者更好地理解Redis的内部机制。
Redis的存储核心采用了一种称作字典的结构,它类似于哈希表,但是在处理冲突时采用了链表来解决,从而避免了哈希表的扩容和缩容带来的性能消耗。在Redis中,存储核心被称作键空间,它存储了所有的键值对,并提供了对它们进行增删改查等操作的API。
字典的结构在Redis中的具体实现可以查看源代码src/dict.c,在其中包括了各种字典操作的实现。例如,在向字典中添加新的键值对时,会进行以下操作:
unsigned int index = dictHashKey(dict, key);dictEntry *entry = dictfind(dict, key);if (entry == NULL) {entry = dictAddRaw(dict, key, &inserted);if (inserted) dictSetVal(entry, val);} elsedictSetVal(entry, val);
这段代码实现了对键值对增加的操作。计算出键对应的哈希值,然后在字典中查找是否已经存在该键。如果不存在,则调用dictAddRaw函数,将键值对插入到字典中;否则,只需要更新值即可。在dictAddRaw函数中,实现了对键值对的插入操作,具体思路是在字典中找到恰好一个空闲的位置,然后将键值对插入其中。如果空闲的位置不存在,则需要对字典进行扩容。
除了基本的增删改查操作之外,Redis还支持了许多其他的数据结构,例如列表、集合、有序集合和哈希表等。在Redis中,这些数据结构都是通过底层的字符数组或者字节数组实现的,具体的实现可以参考源代码src/adlist.c、src/ziplist.c和src/dict.c中的相关代码。例如,在实现链表时,Redis使用了两种形式的链表,分别是普通链表和压缩链表。普通链表使用了指向前后节点的指针,在处理小型数据时性能较好;压缩链表则将所有元素存储在一块连续的内存中,减少了指针的使用,提高了内存利用率,适用于处理大量小数据的场景。
Redis的源码是一个非常庞大而且复杂的代码库,需要耐心细致地进行分析才能理解它的内部机制。但是,掌握了Redis的存储核心,我们就可以更好地了解它的性能特点、使用方法和性能优化方式,从而更好地利用它提供的各种功能,实现高效、可靠和安全的数据库应用。
Redis的源码分析是程序员必做的一项任务,只有通过深入理解它的内部机制,才能够在实践中进行灵活应用和性能优化。
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memcached和redis的区别
medis与Memcached的区别传统MySQL+ Memcached架构遇到的问题 实际MySQL是适合进行海量数据存储的,通过Memcached将热点数据加载到cache,加速访问,很多公司都曾经使用过这样的架构,但随着业务数据量的不断增加,和访问量的持续增长,我们遇到了很多问题: 需要不断进行拆库拆表,Memcached也需不断跟着扩容,扩容和维护工作占据大量开发时间。 与MySQL数据库数据一致性问题。 数据命中率低或down机,大量访问直接穿透到DB,MySQL无法支撑。 4.跨机房cache同步问题。 众多NoSQL百花齐放,如何选择 最近几年,业界不断涌现出很多各种各样的NoSQL产品,那么如何才能正确地使用好这些产品,最大化地发挥其长处,是我们需要深入研究和思考的问题,实际归根结底最重要的是了解这些产品的定位,并且了解到每款产品的tradeoffs,在实际应用中做到扬长避短,总体上这些NoSQL主要用于解决以下几种问题 1.少量数据存储,高速读写访问。 此类产品通过数据全部in-momery 的方式来保证高速访问,同时提供数据落地的功能,实际这正是Redis最主要的适用场景。 2.海量数据存储,分布式系统支持,数据一致性保证,方便的集群节点添加/删除。 3.这方面最具代表性的是dynamo和bigtable 2篇论文所阐述的思路。 前者是一个完全无中心的设计,节点之间通过gossip方式传递集群信息,数据保证最终一致性,后者是一个中心化的方案设计,通过类似一个分布式锁服务来保证强一致性,数据写入先写内存和redo log,然后定期compat归并到磁盘上,将随机写优化为顺序写,提高写入性能。 free,auto-sharding等。 比如目前常见的一些文档数据库都是支持schema-free的,直接存储json格式数据,并且支持auto-sharding等功能,比如mongodb。 面对这些不同类型的NoSQL产品,我们需要根据我们的业务场景选择最合适的产品。 Redis适用场景,如何正确的使用 前面已经分析过,Redis最适合所有数据in-momory的场景,虽然Redis也提供持久化功能,但实际更多的是一个disk-backed的功能,跟传统意义上的持久化有比较大的差别,那么可能大家就会有疑问,似乎Redis更像一个加强版的Memcached,那么何时使用Memcached,何时使用Redis呢?如果简单地比较Redis与Memcached的区别,大多数都会得到以下观点: 1Redis不仅仅支持简单的k/v类型的数据,同时还提供list,set,zset,hash等数据结构的存储。 2Redis支持数据的备份,即master-slave模式的数据备份。 3Redis支持数据的持久化,可以将内存中的数据保持在磁盘中,重启的时候可以再次加载进行使用。 抛开这些,可以深入到Redis内部构造去观察更加本质的区别,理解Redis的设计。 在Redis中,并不是所有的数据都一直存储在内存中的。 这是和Memcached相比一个最大的区别。 Redis只会缓存所有的 key的信息,如果Redis发现内存的使用量超过了某一个阀值,将触发swap的操作,Redis根据“swappability = age*log(size_in_memory)”计 算出哪些key对应的value需要swap到磁盘。 然后再将这些key对应的value持久化到磁盘中,同时在内存中清除。 这种特性使得Redis可以 保持超过其机器本身内存大小的数据。 当然,机器本身的内存必须要能够保持所有的key,毕竟这些数据是不会进行swap操作的。 同时由于Redis将内存 中的数据swap到磁盘中的时候,提供服务的主线程和进行swap操作的子线程会共享这部分内存,所以如果更新需要swap的数据,Redis将阻塞这个 操作,直到子线程完成swap操作后才可以进行修改。 使用Redis特有内存模型前后的情况对比: VM off: 300k keys, 4096 bytes values: 1.3G used VM on:300k keys, 4096 bytes values: 73M used VM off: 1 million keys, 256 bytes values: 430.12M used VM on:1 million keys, 256 bytes values: 160.09M used VM on:1 million keys, values as large as you want, still: 160.09M used当 从Redis中读取数据的时候,如果读取的key对应的value不在内存中,那么Redis就需要从swap文件中加载相应数据,然后再返回给请求方。 这里就存在一个I/O线程池的问题。 在默认的情况下,Redis会出现阻塞,即完成所有的swap文件加载后才会相应。 这种策略在客户端的数量较小,进行 批量操作的时候比较合适。 但是如果将Redis应用在一个大型的网站应用程序中,这显然是无法满足大并发的情况的。 所以Redis运行我们设置I/O线程 池的大小,对需要从swap文件中加载相应数据的读取请求进行并发操作,减少阻塞的时间。 如果希望在海量数据的环境中使用好Redis,我相信理解Redis的内存设计和阻塞的情况是不可缺少的。
【理论知识】介绍下PSD源文件格式,他有什么用,如何使用?
展开全部早期的计算机只认识机器语言,人与机器交流就要输入很长的一段指令,这些指令只能是机器能够认识的数字序列,相当繁琐而且容易出错。 后来出现了高级语言,使得人们可以按照象平常说话一样的格式编制程序,然后由编译程序进行编译,形成机器能够认识并执行的指令,那些编制好的程序就叫源文件,机器编译后的程序就叫编译文件或可执行文件,比较典型的如COBOL语言。 有些高级语言不需要编译,使用编制它们的高级语言程序就可以执行,典型的如BASIC语言。 现在这些语言都不常用了,被更加高级的编程语言所替代,但是源文件的概念还在继续使用。 psd分层素材是photoshop源文件..做网页都必须用到photoshop,一般是在photoshop里设计好,然后用photoshop切出网页再导到网页设计的软件里分层素材就是专给photoshop用的,里边的东西都是别人已经做好,没有合成的文件,你在设计网页的时候可以把你喜欢的素材(即psd分层素材里的东西)直接给托到你的photoshop里..他不仅是用在网页中,在平面里更可以用到,做出你自己喜欢的效果!PS是PHOTOSHOP,一种制图软件,PSD模板就是这个软件建的这是Photoshop图像处理软件的专用文件格式,文件扩展名是.psd,可以支持图层、通道、蒙板和不同色彩模式的各种图像特征,是一种非压缩的原始文件保存格式。 扫描仪不能直接生成该种格式的文件。 PSD文件有时容量会很大,但由于可以保留所有原始信息,在图像处理中对于尚未制作完成的图像,选用PSD格式保存是最佳的选择。 PSD文件可以存储成RGB或CMYK模式,还能够自定义颜色数并加以存储,还可以保存Photoshop的层、通道、路径等信息,是目前惟一能够支持全部图像色彩模式的格式,但体积庞大,在大多平面软件内部可以通用(如cdaiae等),另外在一些其它类型编辑软件内也可使用,例如office系列。 但像浏览器类的软件不支持。 它的功能要强一些。 PSD是一种处理图片软件(photoshop)的一种文件格式,是唯一能支持全部图象色彩模式的格式这种格式包含了图形中的色层、遮罩、色频、选取区等photoshop可以处理的属性,可以将创作的过程留下完整的纪录,以便日后的修改。 但图像文件一般较大。 PSD文件用photoshop可以打开编辑,分层。
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