Redis(十九)-Redis的数据库与键空间

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介: 前面我们介绍了Redis的五种数据结构,这一篇我们换一个角度,让我们来看看Redis服务器的数据库。单个Redis服务器默认会创建16个数据库,数据库之间的数据是相互隔离的。默认的话使用的是0库。

前言

前面我们介绍了Redis的五种数据结构,这一篇我们换一个角度,让我们来看看Redis服务器的数据库。单个Redis服务器默认会创建16个数据库,数据库之间的数据是相互隔离的。默认的话使用的是0库。

数据库

Redis服务器将所有数据库都保存在服务器状态 redis.h/redisServer结构的db数组中,db数组的每个项都是一个redis.h/redisDb结构,每个redisDb结构代表一个数据库。在初始化服务器时,程序会根据服务器状态的dbnum属性来决定应该创建多少个数据库,默认的话是16个。

struct redisServer{
  .....
  //一个数组,保存着服务器中的所有数据库
  redisDb *db;
  //服务器的数据库数量
  int dbnum;
  ....
  }

服务器数据库的示例图如下:

0a69315e7d7cca61a5c7a3be3f1658ec_watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQ1MzQ4MDg=,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center.png


键空间

Redis是一个键值对(key-value pair)数据库服务器,服务器中的每个数据库都由一个redis.h/redisDb结构表示,其中,redisDb结构的dict字典保存了数据库中的所有键值对,我们将这个字典称为键空间(key space)。数据结构如下:

typedef struct redisDb{
  .....
  //数据库键空间,保存着数据库中的所有键值对
  dict  *dict
  .....
}

需要说明的是:

1.键空间和用户所见的数据库是直接对应的,也就是说当前客户端连接的是哪个数据库,键空间就是哪个数据库的键空间。

2.键空间的键也就是数据库的键,每个键都是一个字符串对象。这个可以这样理解,就是说数据库中的数据都是存在键空间的。

3.键空间的值也就是数据库中的值,每个值可以是字符串对象、列表对象、哈希表对象、集合对象和有序集合对象中的任意一种Redis对象。

下面我们对一个空的数据库进行设值操作,我们分别设值了一个字符串对象message,一个列表对象order,一个哈希对象book。

127.0.0.1:6379> set message "hello world"
OK
127.0.0.1:6379> lpush order "111" "222" "333"
(integer) 3
127.0.0.1:6379> HSET book name "Learn Redis" author zhangsan
(integer) 2

其键空间的存储情况下如图所示:

c384eb23f9248590f2f5868c336ed59f_watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQ1MzQ4MDg=,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center.png

添加新键

添加一个新键值对到数据库,实际上就是将一个新键值对添加到键空间字典里面,其中键为字符串对象,而值则为任意一种类型的Redis对象。

如下图新增一个bookpage的键。

HSET bookpage  page 123

725719eb0da941d577604dfe7d69e395_watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQ1MzQ4MDg=,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center.png

删除键

删除数据库中的一个键,实际上就是在键空间里面删除键所对应的键值对对象。

更新键

对一个数据库键进行更新,实际上就是对键空间里面键所对应的值对象进行更新,根据值对象的类型不同,更新的具体方法有所不同。下面以对上面的键book为例,将author的field修改成lisi

127.0.0.1:6379> HSET book name "Learn Redis" author lisi
(integer) 0
127.0.0.1:6379> hgetall book
1) "name"
2) "Learn Redis"
3) "author"
4) "lisi"


对键取值

对一个数据库键进行取值,实际上就是在键空间中取出键所对应的值对象,根据值对象的类型不同,具体的取值方法也有所不同。

读写键空间时的维护操作

1.在读取一个键之后(读操作和写操作都要对键进行读取),服务器会根据键是否存在来更新服务器的键空间命中(hit)次数或键空间不命中(miss)次数,这两个值可以在INFO status命令的keyspace_hits属性和keyspcace_misses属性中查看。

2.在读取一个键之后,服务器会更新键的LRU(最后一次使用)时间,这个值可以用于计算键的闲置时间,使用OBJECT idletime <key>命令可以查看键key的闲置时间。

3.如果服务器在读取一个键时发现该键已经过期,那么服务器会先删除这个过期键,然后才执行余下的其他操作。

4.如果有客户端使用WATCH命令监视了某个键,那么服务器在对监视的键进行修改之后,会将这个键标记为脏(dirty),从而让事务程序注意到这个键已经被修改过 。

总结

本文主要是参考《Redis的设计与实现第二版》写的一篇关于Redis的数据库以及数据库键空间的文章。单机的Redis服务器默认有16个数据库,对数据库的操作本质上就是对键空间的操作。

参考

《Redis的设计与实现第二版》


相关文章
|
14天前
|
存储 NoSQL Redis
阿里云高性能数据库Tair(兼容 Redis)收费价格,稳定可靠成本低
阿里云高性能云数据库Tair兼容Redis,提供Redis开源版和Tair企业版,支持多种存储介质与灵活扩展,适用于高并发场景。Tair具备亚毫秒级稳定延迟,保障业务连续性。价格方面,Redis开源版年费从72元起,Tair企业版年费从1224元起,具体费用根据配置不同有所变化。
|
6月前
|
存储 NoSQL 数据库
Redis 逻辑数据库与集群模式详解
Redis 是高性能内存键值数据库,广泛用于缓存与实时数据处理。本文深入解析 Redis 逻辑数据库与集群模式:逻辑数据库提供16个独立存储空间,适合小规模隔离;集群模式通过分布式架构支持高并发和大数据量,但仅支持 database 0。文章对比两者特性,讲解配置与实践注意事项,并探讨持久化及性能优化策略,助你根据需求选择最佳方案。
197 5
|
canal 缓存 NoSQL
Redis缓存与数据库如何保证一致性?同步删除+延时双删+异步监听+多重保障方案
根据对一致性的要求程度,提出多种解决方案:同步删除、同步删除+可靠消息、延时双删、异步监听+可靠消息、多重保障方案
Redis缓存与数据库如何保证一致性?同步删除+延时双删+异步监听+多重保障方案
|
7月前
|
NoSQL Java Redis
Redis Pipeline介绍 ---- 提高操作Redis数据库的执行效率。
Redis Pipeline是提高Redis执行效率的重要技术,通过批量发送命令,显著减少了网络往返次数,提高了系统的吞吐量和性能。在实际应用中,合理使用Pipeline可以有效优化Redis的性能,特别是在需要批量操作的场景下。本文通过Python和Java的示例代码展示了如何实现和使用Redis Pipeline,为开发者提供了具体的操作指南。
297 16
|
8月前
|
缓存 NoSQL Redis
Redis原理—2.单机数据库的实现
本文概述了Redis数据库的核心结构和操作机制。
Redis原理—2.单机数据库的实现
|
7月前
|
消息中间件 缓存 NoSQL
缓存与数据库的一致性方案,Redis与Mysql一致性方案,大厂P8的终极方案(图解+秒懂+史上最全)
缓存与数据库的一致性方案,Redis与Mysql一致性方案,大厂P8的终极方案(图解+秒懂+史上最全)
|
9月前
|
存储 缓存 NoSQL
云端问道21期方案教学-应对高并发,利用云数据库 Tair(兼容 Redis®*)缓存实现极速响应
云端问道21期方案教学-应对高并发,利用云数据库 Tair(兼容 Redis®*)缓存实现极速响应
234 1
|
11月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
查询服务器CPU、内存、磁盘、网络IO、队列、数据库占用空间等等信息
查询服务器CPU、内存、磁盘、网络IO、队列、数据库占用空间等等信息
4645 2
|
存储 关系型数据库 MySQL
查询服务器CPU、内存、磁盘、网络IO、队列、数据库占用空间等等信息
查询服务器CPU、内存、磁盘、网络IO、队列、数据库占用空间等等信息
741 5
|
Oracle NoSQL 关系型数据库
主流数据库对比:MySQL、PostgreSQL、Oracle和Redis的优缺点分析
主流数据库对比:MySQL、PostgreSQL、Oracle和Redis的优缺点分析
2176 3