本書介紹了以下內容：

字串（string）、雜湊（hash）、列表（list）、集合（set）和有序集合（sorted set）這五種型別的鍵的底層實現資料結構。
Redis 的物件處理機制以及資料庫的實現原理。
事務實現原理。
訂閱與釋出實現原理。
Lua 指令碼功能的實現原理。
SORT 命令的實現原理。
BITOP 、 BITCOUNT 等二進位制位處理命令的實現原理。
慢查詢日誌的實現原理。
RDB 持久化和 AOF 持久化的實現原理。
Redis 事件處理器的實現原理。
Redis 伺服器和客戶端的實現原理。
複製（replication）、Sentinel 和叢集（cluster）這三個多機功能的實現原理。

簡單動態字串

字串（String）使用了一種稱為簡單動態字串（Simple Dynamic String）的抽象資料型別，以空字元結尾，len + free + 1 = buf.length。

'''
struct sdshdr {

// buf 中已佔用空間的長度
int len;

// buf 中剩餘可用空間的長度
int free;

// 資料空間
char buf[];

};
'''

與C語言字串的區別：

• O(1) 時間複雜度獲取字串長度
• 避免緩衝區溢位：拼接前進行長度檢查
• 減少記憶體分配次數
  • 空間預分配：newlen = (len+addlen); newlen = newlen + min(newlen, SDS_MAX_PREALLOC);
  • 惰性空間釋放
• 二進位制安全：C語言字串中不能包含空字串（因此不能儲存像圖片、音訊、視訊、壓縮檔案這樣的二進位制資料），否則被判為結尾，而SDS用len判定
• 相容部分C語言字串函式

連結串列

列表鍵的底層實現結構之一是雙向連結串列（也可能是壓縮列表）。當列表鍵包含了許多元素，或者元素是比較長的字串的時候，就會用到連結串列作為列表鍵的底層實現。

字典

字典，鍵值對，Redis資料庫的儲存就是用的hash索引，也是hash鍵的底層實現之一。

字典有2個雜湊表，雜湊表有一個dictEntry陣列，dictEntry 雜湊節點包含鍵、值、next。

• 雜湊演算法：index = hashFunc(key) & sizemask，採用高速的murmurhash2演算法
• 鍵衝突解決：採用鏈地址法，插到頭部（O(1)）
• rehash：
  • 裝載因子=鍵值對/雜湊表大小，0.1、1、5時
  • 申請空間：擴容——2*x的最小2的n次方；收縮——x的最小2的n次方
  • 漸進式rehash到 ht[1]上，對字典進行增刪改查的時候進行一步rehash、將ht[0] rehashidx位置的資料遷移到ht[1]上，直到完成

跳錶

平均O(logN)，最壞O(N)，支援順序遍歷查詢。有序集合元素較多或是元素成員是比較長的字串時就會使用跳錶。

分值可以相同，成員物件必須唯一，跨度用來計算排位。

整數集合（intset）

保持升序、不重複的一個整數陣列。當一個集合只包含整數值元素，並且這個集合的元素數量不多時，Redis就會使用整數集合作為集合鍵的底層實現。

升級：int32—>int64，重新分配陣列空間。不支援降級。

壓縮列表(ziplist)

list（元素少，小整數或短字串時） 和 hash 的底層實現之一。

連鎖更新：插入、刪除最壞情況下N次空間重分配，每次最壞O(N)，總共O(N^2)。但這個條件較苛刻，平均O(N)。

物件

字串（string）、雜湊（hash）、列表（list）、集合（set）和有序集合（sorted set），Redis使用物件來表示資料庫中的鍵和值，實現了基於引用計數的記憶體回收機制。

物件的型別（5種）和編碼（底層實現）。

9.資料庫