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Redis源码阅读,从入门到放弃 | 极客时间

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发表于 2021-10-11 15:12:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
你好,我是蒋德钧,中科院计算所副研究员。
作为后端工程师,我们在面试和工作中都会用到 Redis,特别是大型互联网公司面试时,不仅要求面试者能简单使用 Redis,还要求懂 Redis 源码层面的实现原理,具备解决常见问题的能力。可以说,熟练使用 Redis 仅仅是入门,能够真正掌握 Redis 源码才是真正的考验。
不过,我们平常接触不到源码层面的东西,更多的只是将 Redis 作为一个缓存系统或数据库来存取数据。因此大多数工程师在排查问题故障点,或是技术面试时,都还是可能会遇到阻碍。
举个简单的例子,Redis 在运行过程中,随着保存数据的增加,会进行 rehash 操作,而此操作会对 Redis 的性能造成一定影响。如果要快速定位问题,就需要了解 rehash 的具体触发时机,包括触发条件,以及操作过程中会对触发条件进行判断等等。
但是,从 Rehash 具体到 Redis ,会面临很多复杂的现实问题:
  • 哈希表的负载因子是怎么算的?
  • 除负载因子这一条件外,是否还有其他触发条件?
  • rehash 触发条件的判断在哪些函数中进行调用?
解答这些问题最好的办法就是: 阅读和学习 Redis 源码。通过学习源码,来进一步掌握 Redis 的实现细节,了解关键设计原理和机制。而 Redis 运行过程中要判断和处理的各种条件,这也正对应了性能、故障问题的排查思路,所以能更高效地解决问题。
这里,分享给你一幅「 Redis 源码的全景图」,其中包含了要学习的代码文件、每个功能特性上涉及的关键技术和设计思想,这样你能更快地从整体上掌握 redis 源码的结构。
需要注意的是,阅读源码时要有目标牵引和原理支撑,Redis 功能模块数据较多,实现难度也大,先了解其基本原理,便于你理解代码逻辑。同时,要先主线逻辑再分支细节,这样才能高效阅读代码。
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上面这张图就出自我手,我是蒋德钧,中科院计算所副研究员。长期致力于 Redis 研究,与阿里、蚂蚁金服、百度、华为、中兴等公司开展了多种项目合作,具有丰富的 Redis 实战经验,申请了 NVM (非易失内存)相关专利二十多项。
最近,我在极客时间再次推出了专栏 《Redis 源码剖析与实战》。在专栏中,我总结了一条高效的 Redis 源码学习路径,带你吃透 Redis 系统设计思路,并掌握计算机系统设计思想,和经典 C 语言的开发技巧。此外,我还解析了不少 Redis 高频面试题目,相信能助你轻松通关面试。
阅读源码本身就是个辛苦的过程,尤其是像 Redis 这样的系统软件。但是,一旦掌握了阅读方法,便掌握了主动权,可以对 Redis 有个面全认识。并且,随着 Redis 代码的迭代更新,能第一时间掌握新发展和新变化,并快速将其应用到实际工作中。
同时,Redis 源码是一份优秀的 C 语言编程学习素材,可以帮助你掌握编码规范和技巧。Redis 还是一个非常经典的内存数据库,设计与实现时,会涉及单机键值数据库和分布式系统的关键技术,非常有助于学习和掌握计算机系统设计思想,实现职业能力进阶。
大标题我是如何讲解 Redis 源码的?
Redis 不仅提供了丰富的数据类型,还能构建成主从集群、切片集群,分别提升 Redis 使用的可靠性和可扩展性。因此,针对 Redis 功能特性,我把这门课程分成五大模块,具体如下:
  • 第一个模块:数据结构。 你将学习 Redis 主要数据结构的设计思想和实现,包括字符串的实现方法、内存紧凑型结构的设计、哈希表性能优化设计,以及 ziplist、quicklist、listpack、跳表的设计与实现等等。
  • 第二个模块:网络通信与执行模型。 你将掌握 Redis server 的启动流程、高性能网络通信设计与实现、事件驱动框架的设计与实现、Redis 线程类型的设计和优化等等。
  • 第三个模块:缓存。 你将了解常见缓存替换算法如何从原理转变为代码。
  • 第四个模块:可靠性保证。 你将掌握 RDB、AOF 的具体实现,分布式系统中 Raft 一致性协议的设计实现,故障切换的关键代码实现等等。
  • 第五个模块:切片集群。 你将学习到 Redis 切片集群中关键机制的设计与实现,包括 Gossip 通信协议、请求重定向、数据迁移等等。
最后,在学习这五类模块中的关键源码外,我还会介绍对应的计算机系统设计思想,和 Redis 源码中使用的一些编程技巧,这样你可以应用到自己的程序开发中。
说了那么多,看看目录吧
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