第九章数据库
Redis将所有数据库都保存在redisServer结构体的db数组中，db数组的每一项都是一个redisDb结构，代表一个数据库。
struct redisServer{
//... redisDb * db; int dbnum //要创建的服务器数量，默认16 //... }
1.每个redis客户端都有自己的target数据库，默认情况下都是0号库，可以使用SELECT X来切换数据库。
2.redis是一个键值对数据库服务器，每个数据库对应一个redisDb结构体，redisDb结构体中的dict字典保存了所有的键值对，称为键空间。键空间的键是字符串对象，值可以是5大对象中的任意一个。对数据库的增删改查其实就是对这个dict字典进行增删改查。
typedef struct redisDb{ //... //数据库键空间，保存着数据库所有键值对 dict *dict;
//过期字典,保存这键的过期时间
dict *expires;
//... }redisDb;
3.当使用redis命令对数据库读写时，不仅会对键空间进行指定的操作，还会执行一些额外操作：
1.在读取一个键之后，会根据键是否存在来更新服务器键空间中的命中次数和不命中次数 2.在读取一个键之后，服务器会更新键的LRU时间(最后一次使用时间),以计算键的闲置时间 3.如果服务器在读取一个键的时候发现该键已经过期，则会先删除这个过期的键 4.如果有客户端使用WATCH监视了某个键，那么服务器会对被监视的键进行修改后，将其标记为dirty来让事务程序注意到键已被修改 5.服务器每修改一个键都会对dirty计数器+1，会触发持久化和复制操作
4.通过EXPIRE和PEXPIRE可以用秒或者毫秒对key设置生存时间，服务器会自动删除生存时间（TTL）为0的key。
还可以通过EXPIREAT和PEXPIREAT对key设置过期时间，过期时间是UNIX时间戳，如1377257300，当时间到了就自动删除key。可以使用PERSIST移除一个key的过期时间。
以上4个关于过期时间的命令实际上都是通过PEXPIREAT来实现的。
5.redisDb结构中的expires字典保存了所有键的过期时间，称为过期字典。
6.过期键的删除策略
1.定时删除：在设置key的过期时间的同时，创建一个定时器，让定时器在过期时间到的时候删除。属于主动删除
2.惰性删除：过期就过期了，但是每次在键空间要访问该key时检查是否过期，如果过期了就删除。属于被动删除
3.定期删除：每个一定时间对数据库检查一次，删除过期的键。属于主动删除
7.定时删除：对内存最友好，但是对CPU时间不友好，会影响吞吐量和响应时间，而且创建定时器是O(n)的操作，所以大规模的定时删除是不现实的。
8.惰性删除：对CPU时间最友好，就是费内存，而且如果某些过期键不会被访问的话就永远不会被删除了，相当于内存泄漏。
9.定期删除是前两种方法的折中，难点是怎么确定定期删除的时长和频率。如果删除操作太频繁，就退化成定时删除了，如果执行的太少，就会浪费内存。
10.redis的过期键删除策略：
1.redis实际使用的是惰性删除和定期删除两种策略，通过结合使用这两种能在cpu时间和内存方面取得平衡的效果。
2.惰性删除没啥特殊的，就是在访问某key的时候如果过期了就由expireIfNeeded函数删除，然后返回不存在，如果没过期就正常访问。
3.定期删除：activeExpireCycle函数会周期执行，在规定时间内多次遍历服务器中的每个数据库，在expires字典中随机检查一部分key的过期时间，并删除过期的。
11.AOF、RDB和复制功能对过期键的处理（RDB,AOF等之后会详细讲）：
1.执行SAVE或者GBSAVE命令会创建一个新的RDB文件，程序会对数据库中的key进行检查，不会把过期的键保存在RDB文件中。当启动redis服务器时，如果开启了RDB功能，则会对RDB文件进行载入，如果是主服务器（master），程序会对文件中保存的key进行检查，未过期的key才会载入到数据库，所以未过期的key对master是不会造成影响的。如果是从服务器（slave），不论是否过期，所有的key都会被载入。不过因为master在数据同步的时候slave会被清空，所以说到底也没啥影响。
2.当服务器已AOF持久化模式运行时，如果某个键已经过期，但是还没有被惰性删除或者定期删除，那么AOF文件不会因为这个过期键而产生影响。当这个键被删除后，程序会向AOF文件append一条DEL命令来记录这个键已经被删除。在执行AOF重写时，会对数据库的键进行检查，过期的键不会保存到重写后的AOF文件中。
3.当服务器运行在复制模式下时，slave的过期删除动作由master控制。master在删除一个过期键后，会显式的向所有slave发送一个DEL命令来删除这个过期键。slave在执行客户端的读命令时，就算键过期了也不会删除，只有收到master的DEL命令之后才会删除。这样可以保证主从服务器的数据一致性。
原文：https://www.cnblogs.com/love17311706/p/12016785.html