Redis常用特性

发布订阅

·服务器状态在pubsub_channels字典保存了所有频道的订阅关系：SUBSCRIBE命令负责将客户端和被订阅的频道关联到这个字典里面，而UNSUBSCRIBE命令则负责解除客户端和被退订频道之间的关联。

·服务器状态在pubsub_patterns链表保存了所有模式的订阅关系：PSUBSCRIBE命令负责将客户端和被订阅的模式记录到这个链表中，而PUNSUBSCRIBE命令则负责移除客户端和被退订模式在链表中的记录。

·PUBLISH命令通过访问pubsub_channels字典来向频道的所有订阅者发送消息，通过访问pubsub_patterns链表来向所有匹配频道的模式的订阅者发送消息。

·PUBSUB命令的三个子命令都是通过读取pubsub_channels字典和pubsub_patterns链表中的信息来实现的。

事务

Redis通过MULTI、EXEC、WATCH等命令来实现事务（transaction）功能。事务提供了一种将多个命令请求打包，然后一次性、按顺序地执行多个命令的机制，并且在事务执行期间，服务器不会中断事务而改去执行其他客户端的命令请求，它会将事务中的所有命令都执行完毕，然后才去处理其他客户端的命令请求。‘

’

·事务提供了一种将多个命令打包，然后一次性、有序地执行的机制。

·多个命令会被入队到事务队列中，然后按先进先出（FIFO）的顺序执行。

·事务在执行过程中不会被中断，当事务队列中的所有命令都被执行完毕之后，事务才会结束。

·带有WATCH命令的事务会将客户端和被监视的键在数据库的watched_keys字典中进行关联，当键被修改时，程序会将所有监视被修改键的客户端的REDIS_DIRTY_CAS标志打开。

·只有在客户端的REDIS_DIRTY_CAS标志未被打开时，服务器才会执行客户端提交的事务，否则的话，服务器将拒绝执行客户端提交的事务。

·Redis的事务总是具有ACID中的原子性、一致性和隔离性，当服务器运行在AOF持久化模式下，并且appendfsync选项的值为always时，事务也具有耐久性。

排序

Redis的SORT命令可以对列表键、集合键或者有序集合键的值进行排序。

SORT<key>命令的实现

这个命令可以对一个包含数字值的键key进行排序。

redis> RPUSH numbers

(integer)

redis> SORT numbers

) ""

) ""

) ""

1）创建一个和numbers列表长度相同的数组，该数组的每个项都是一个redis.h/redisSortObject结构

2）遍历数组，将各个数组项的obj指针分别指向numbers列表的各个项，构成obj指针和列表项之间的一对一关系

3）遍历数组，将各个obj指针所指向的列表项转换成一个double类型的浮点数，并将这个浮点数保存在相应数组项的u.score属性里面

4）根据数组项u.score属性的值，对数组进行数字值排序，排序后的数组项按u.score属性的值从小到大排列

5）遍历数组，将各个数组项的obj指针所指向的列表项作为排序结果返回给客户端，程序首先访问数组的索引0，返回u.score值为1.0的列表项"1"；然后访问数组的索引1，返回u.score值为2.0的列表项"2"；最后访问数组的索引2，返回u.score值为3.0的列表项"3"

BY选项的实现

redis> SADD fruits "apple" "banana" "cherry"

(integer)

redis> SORT fruits ALPHA

) "apple"

) "banana"

) "cherry"

redis> MSET apple-price  banana-price 5.5 cherry-price

OK

redis> SORT fruits BY *-price

) "banana"

) "cherry"

) "apple"

1）创建一个redisSortObject结构数组，数组的长度等于fruits集合的大小。

2）遍历数组，将各个数组项的obj指针分别指向fruits集合的各个元素。

3）遍历数组，根据各个数组项的obj指针所指向的集合元素，以及BY选项所给定的模式*-price，查找相应的权重键：

·对于"apple"元素，查找程序返回权重键"apple-price"。

·对于"banana"元素，查找程序返回权重键"banana-price"。

·对于"cherry"元素，查找程序返回权重键"cherry-price"。

4）将各个权重键的值转换成一个double类型的浮点数，然后保存在相应数组项的u.score属性里面：

·"apple"元素的权重键"apple-price"的值转换之后为8.0。

·"banana"元素的权重键"banana-price"的值转换之后为5.5。

·"cherry"元素的权重键"cherry-price"的值转换之后为7.0。

5）以数组项u.score属性的值为权重，对数组进行排序，得到一个按u.score属性的值从小到大排序的数组：

·权重为5.5的"banana"元素位于数组的索引0位置上。

·权重为7.0的"cherry"元素位于数组的索引1位置上。

·权重为8.0的"apple"元素位于数组的索引2位置上。

6）遍历数组，依次将数组项的obj指针所指向的集合元素返回给客户端。

GET选项

通过使用GET选项，我们可以让SORT命令在对键进行排序之后，根据被排序的元素，以及GET选项所指定的模式，查找并返回某些键的值。

STORE选项

通过使用STORE选项，我们可以将排序结果保存在指定的键里面，并在有需要时重用这个排序结果。

多个选项执行顺序

1）排序：在这一步，命令会使用ALPHA、ASC或DESC、BY这几个选项，对输入键进行排序，并得到一个排序结果集。

2）限制排序结果集的长度：在这一步，命令会使用LIMIT选项，对排序结果集的长度进行限制，只有LIMIT选项指定的那部分元素会被保留在排序结果集中。

3）获取外部键：在这一步，命令会使用GET选项，根据排序结果集中的元素，以及GET选项指定的模式，查找并获取指定键的值，并用这些值来作为新的排序结果集。

4）保存排序结果集：在这一步，命令会使用STORE选项，将排序结果集保存到指定的键上面去。

5）向客户端返回排序结果集：在最后这一步，命令遍历排序结果集，并依次向客户端返回排序结果集中的元素。

SORT <key> ALPHA DESC BY <by-pattern> LIMIT <offset> <count> GET <get-pattern> STORE <store_key>

如果命令包含了多个GET选项，那么在调整选项的位置时，我们必须保证多个GET选项的摆放顺序不变，这才可以让排序结果集保持不变。

SORT <key> GET <pattern-a> GET <pattern-b> STORE <store_key>

重点

·SORT命令通过将被排序键包含的元素载入到数组里面，然后对数组进行排序来完成对键进行排序的工作。

·在默认情况下，SORT命令假设被排序键包含的都是数字值，并且以数字值的方式来进行排序。

·如果SORT命令使用了ALPHA选项，那么SORT命令假设被排序键包含的都是字符串值，并且以字符串的方式来进行排序。

·SORT命令的排序操作由快速排序算法实现。

·SORT命令会根据用户是否使用了DESC选项来决定是使用升序对比还是降序对比来比较被排序的元素，升序对比会产生升序排序结果，被排序的元素按值的大小从小到大排列，降序对比会产生降序排序结果，被排序的元素按值的大小从大到小排列。

·当SORT命令使用了BY选项时，命令使用其他键的值作为权重来进行排序操作。

·当SORT命令使用了LIMIT选项时，命令只保留排序结果集中LIMIT选项指定的元素。

·当SORT命令使用了GET选项时，命令会根据排序结果集中的元素，以及GET选项给定的模式，查找并返回其他键的值，而不是返回被排序的元素。

·当SORT命令使用了STORE选项时，命令会将排序结果集保存在指定的键里面。

·当SORT命令同时使用多个选项时，命令先执行排序操作（可用的选项为ALPHA、ASC或DESC、BY），然后执行LIMIT选项，之后执行GET选项，再之后执行STORE选项，最后才将排序结果集返回给客户端。

·除了GET选项之外，调整选项的摆放位置不会影响SORT命令的排序结果。

二进制位数组

Redis提供了SETBIT、GETBIT、BITCOUNT、BITOP四个命令用于处理二进制位数组（bit array，又称“位数组”）。

SETBIT命令用于为位数组指定偏移量上的二进制位设置值，位数组的偏移量从0开始计数，而二进制位的值则可以是0或者1。

redis> SETBIT bit    #

(integer)

redis> SETBIT bit          #

(integer)

redis> SETBIT bit          #

(integer)

redis> GETBIT bit  #

(integer)

redis> GETBIT bit  #

(integer)

BITCOUNT命令用于统计位数组里面，值为1的二进制位的数量。

redis> BITCOUNT bit  #

(integer)

redis> SETBIT bit          #

(integer)

redis> BITCOUNT bit

(integer)

redis> SETBIT bit          #

(integer)

redis> BITCOUNT bit

(integer)

BITOP命令既可以对多个位数组进行按位与（and）、按位或（or）、按位异或（xor）运算。

redis> SETBIT x          # x =

(integer)

redis> SETBIT x

(integer)

redis> SETBIT x

(integer)

redis> SETBIT y    # y =

(integer)

redis> SETBIT y

(integer)

redis> SETBIT z    # z =

(integer)

redis> SETBIT z

(integer)

redis> BITOP AND and-result x y z    #

(integer)

redis> BITOP OR or-result x y z              #

(integer)

redis> BITOP XOR xor-result x y z    #

(integer)

慢查询日志

·Redis的慢查询日志功能用于记录执行时间超过指定时长的命令。

·Redis服务器将所有的慢查询日志保存在服务器状态的slowlog链表中，每个链表节点都包含一个slowlogEntry结构，每个slowlogEntry结构代表一条慢查询日志。

·打印和删除慢查询日志可以通过遍历slowlog链表来完成。

·slowlog链表的长度就是服务器所保存慢查询日志的数量。

·新的慢查询日志会被添加到slowlog链表的表头，如果日志的数量超过slowlog-max-len选项的值，那么多出来的日志会被删除。

引用

《Redis 设计与实现》