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本書共分為10章，主要介紹Redis的各種特性、核心技術及高級應用。第1章介紹了Redis 6.0的新特性和入門知識。第2章詳細分析Redis的基礎數(shù)據(jù)結構，包括對象、字符串、列表、字典、集合和有序集合。第3章介紹stream的底層實現(xiàn)。第4章介紹Redis啟動流程。第5章詳細介紹服務端處理客戶端命令請求的流程。第6章主要介紹持久化(RDB和AOF)的實現(xiàn)原理。第7章介紹Redis的主從復制功能的實現(xiàn)原理。第8章主要介紹Redis哨兵的原理與實現(xiàn)。第9章詳細介紹Redis高可用集群方案的設計思想及實現(xiàn)。第10章列舉Redis的典型應用場景——緩存和鎖。

Redis是一款非常受歡迎的開源內存數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，具有高性能、可擴展、靈活等優(yōu)點，在互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)領域得到了廣泛應用。為了幫助讀者更好地理解和應用Redis，需要一本既有理論又有實踐、通俗易懂的Redis書籍。于是，本書誕生了。

本書將介紹Redis的基礎知識，包括Redis的數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)存儲方式、命令和使用場景等，同時深入探討Redis的高級應用，如Redis集群、持久化、性能優(yōu)化等。

本書將通過豐富的案例幫助讀者更好地理解和掌握Redis，使讀者能夠快速上手并在實際項目中應用Redis。

希望本書能夠為讀者提供有價值的參考，幫助讀者更好地理解Redis的基本原理和高級應用，從而實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)存儲和集群管理。

【讀者對象】

*Redis工程師；

*對Redis感興趣的讀者；

*有一定C語言基礎的讀者。

【如何閱讀本書】

本書共10章。

第1章　介紹Redis 6.0的新特性以及Redis的入門知識。

第2章　詳細分析Redis的基礎數(shù)據(jù)結構，包括對象、字符串、列表、字典、集合和有序集合。

第3章　詳細介紹stream的底層實現(xiàn)，包括依賴的兩種數(shù)據(jù)結構listpack及rax，并介紹了這兩種結構的基本操作。

第4章　詳細介紹Redis啟動流程，講解了redisServer對文件事件和時間事件的處理。

第5章　主要介紹服務端處理客戶端命令請求的流程，包括讀取并解析客戶端命令請求，執(zhí)行命令請求，返回命令執(zhí)行結果。通過本章的學習，讀者可以理解整個命令的執(zhí)行流程。

第6章　主要介紹持久化，講解了RDB和AOF的實現(xiàn)原理。

第7章　講解Redis的主從復制功能的實現(xiàn)原理，包括Master與Slave的源碼和原理。

第8章　主要介紹Redis哨兵的原理與實現(xiàn)。

第9章　詳細介紹Redis高可用集群方案的設計思想及實現(xiàn)。

第10章　列舉Redis的典型應用場景—緩存和鎖，以及客戶端緩存的特性。

讀者可以根據(jù)自己的興趣及需要，選擇閱讀相關章節(jié)。

目　　錄 Contents

序

前言

第1章　Redis必會知識 1

1.1　Redis 6.0的新特性 2

1.2　Redis源碼結構 2

1.3　Redis的安裝與調試 3

1.4　小結 6

第2章　基礎數(shù)據(jù)結構解析 7

2.1　對象 7

2.2　字符串 11

2.3　列表 15

2.3.1　list 15

2.3.2　ziplist 16

2.3.3　quicklist 18

2.4　字典 25

2.4.1　基本實現(xiàn) 25

2.4.2　字典擴容 28

2.5　集合 30

2.5.1　intset簡介 31

2.5.2　數(shù)據(jù)存儲 31

2.6　有序集合 33

2.6.1　跳躍表簡介 33

2.6.2　數(shù)據(jù)存儲 36

2.7　小結 37

第3章　stream底層數(shù)據(jù)結構 38

3.1　stream簡介 38

3.1.1　listpack 39

3.1.2　rax 41

3.1.3　stream結構 44

3.2　stream底層結構listpack

　　　與rax的實現(xiàn) 49

3.2.1　初始化 49

3.2.2　查找元素 49

3.2.3　添加元素 51

3.2.4　刪除元素 53

3.2.5　遍歷元素 55

3.3　stream結構的實現(xiàn) 55

3.3.1　初始化 55

3.3.2　添加元素 56

3.3.3　刪除元素 57

3.3.4　查找元素 60

3.3.5　遍歷元素 61

3.4　小結 63

第4章　Redis啟動流程 64

4.1　redisServer簡介 64

4.2　sever啟動過程 65

4.2.1　server初始化 65

4.2.2　啟動監(jiān)聽 68

4.3　事件處理 71

4.3.1　文件事件 72

4.3.2　時間事件 77

4.4　小結 80

第5章　一次命令請求過程 81

5.1　基礎知識 81

5.1.1　客戶端結構體client 81

5.1.2　命令結構體redisCommand 83

5.2　I/O多線程 86

5.2.1　I/O線程管理 87

5.2.2　I/O線程同步 89

5.3　RESP 3協(xié)議 92

5.4　命令解析 96

5.5　命令調用 98

5.6　ACL權限控制 100

5.6.1　ACL概述 100

5.6.2　ACL源碼實現(xiàn) 104

5.7　結果返回 105

5.8　小結 108

第6章　持久化 109

6.1　備份原理 109

6.1.1　內存數(shù)據(jù)安全落盤 110

6.1.2　異步復制 112

6.1.3　文本協(xié)議與二進制協(xié)議 113

6.1.4　大小端 114

6.2　持久化配置 115

6.3　AOF 116

6.3.1　同步時機 116

6.3.2　always策略安全性 116

6.3.3　命令同步 118

6.3.4　重寫機制 119

6.4　RDB 119

6.4.1　執(zhí)行流程 119

6.4.2　RDB協(xié)議 120

6.4.3　文件分析 123

6.5　混合持久化 124

6.6　RDB與AOF相關配置指令 125

6.7　小結 126

第7章　主從復制 127

7.1　主從復制功能的實現(xiàn) 127

7.1.1　主從復制方案的原理與演進 128

7.1.2　主從復制的優(yōu)化方案 130

7.2　主從復制源碼分析 131

7.3　Slave源碼分析 135

7.4　Master源碼分析 141

7.5　小結 145

第8章　哨兵 146

8.1　哨兵簡介 146

8.2　哨兵的啟動 147

8.2.1　哨兵配置 147

8.2.2　啟動流程 148

8.3　哨兵相關的數(shù)據(jù)結構 150

8.4　哨兵的工作原理 152

8.4.1　與Master節(jié)點及Slave節(jié)點

　　　建立連接 152

8.4.2　與其他哨兵建立連接 155

8.5　故障轉移 157

8.6　小結 161

第9章　集群 162

9.1　數(shù)據(jù)分區(qū) 163

9.2　通信機制 165

9.2.1　維護元數(shù)據(jù)的方案 165

9.2.2　通信數(shù)據(jù)的類型 167

9.3　代碼流程 172

9.3.1　初始化 173

9.3.2　定時任務 173

9.4　主從切換 175

9.4.1　自動切換 176

9.4.2　手動切換 181

9.5　副本漂移 181

9.6　分片遷移 185

9.7　小結 186

第10章　Redis應用：緩存與鎖 187

10.1　緩存 187

10.1.1　常見問題及解決方案 187

10.1.2　大key問題 191

10.2　鎖 194

10.2.1　單機悲觀鎖 196

10.2.2　單機樂觀鎖 199

10.2.3　官方推薦的Redlock 203

10.3　客戶端緩存 207

10.3.1　基礎知識 207

10.3.2　客戶端緩存的使用 208

10.3.3　源碼分析 211

10.4　小結 216

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