相比前面我们学习的数据结构与对象（读书笔记-《Redis设计与实现》（一）数据结构与对象（上）、读书笔记-《Redis设计与实现》（一）数据结构与对象（下）），这部分的内容可以说就是轻松 + 愉快了，只要能 Get 到这几个机制的要点就行。
01
数据库
Redis 将所有数据库都保存在 redisServer 结构中，客户端结构为 redisClient，它们的关键属性如下：
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，默认是16int dbnum; // 记录了保存条件的数组，它包括秒数和修改次数属性struct saveparam *saveparams;// 修改计数器long long dirty;// 上一次保存的时间time_t lastsave;// AOF 缓冲区sds aof_buf;// ...
}typedef struct redisClient {// 客户端正在使用的数据库redisDb *db;// ...
} redisClient;typedef struct redisDb {// 数据库键空间，保存着数据库中的所有键值对。// key 只能是字符串对象，value 则是五种类型中的一种dict *dict;// 过期字典，保存着键的过期时间。// key 指向上面 dict 的 key，value 为过期时间的毫秒时间戳dict *expires // ...
}这里需要重点看看 Redis 过期键的删除策略，一般来说，有三种思路：
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定时删除：每设置一个带过期时间的键就创建一个定时器，定时器到点后执行删除。特点是 CPU 开销大，内存开销小。
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惰性删除：不做处理，仅在对该键执行操作时进行判断，如果过期则删除。特点是 CPU 开销小，内存开销大，甚至可能导致内存泄露。
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定期删除：每隔一段时间，对数据库进行检查并删除过期的键盘。特点是兼顾 CPU 和 内存。
Redis 的过期键删除策略使用的是惰性删除 + 定期删除。
惰性删除由 db.c/expireIfNeeded 函数实现，所有对键的读写命令在执行前，都会先调用该函数。
定期删除由 redis.c/activeExpireCycle 函数实现，每当 Redis 的服务器周期性操作函数 serverCron 执行时，就会调用该函数。
02
RDB 持久化
RDB（Redis Database）持久化就是将内存中的数据存储到磁盘，生成一个 RDB 文件，可手动执行或服务器根据配置定期执行。
手动执行的命令为 SAVE（阻塞服务器进程）和 BGSAVE（派生出一个子进程，此时 Redis 会尽量减少别的内存开销，例如之前提到的 rehash ）。
自动执行则是根据时间和修改次数来判断的，例如在300秒内修改了10次数据库，就执行一次 BGSAVE。相关属性在上面 redisServer 的代码中可以看到，当然，这些数字也可以通过配置修改。
RDB 文件是一个经过压缩的二进制文件，其结构如下：
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REDIS：也就是 REDIS 这五个字符。
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db_version：记录版本号。
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database：包含零个或任意多个数据库。每个数据库的结构为 SELECTDB、db_numbe、key_value_pairs，分别是数据库号码标识符、数据库号码和键值对数据。
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EOF：结束标识符。
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check_sum：文件校验码，由前面的内容计算得出，用于检查文件是否有出错或损坏的情况。
03
AOF 持久化
除了 RDB，Redis 还提供了一种持久化机制叫 AOF（Append Only File），它是通过保存服务器所执行的命令来实现持久化的，步骤为：
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命令追加：AOF 持久化功能开启时，服务器在执行完一个写命令后，会将其追加到缓冲区末尾（见上面代码中 redisServer 的 aof_buf 属性）。
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文件写入与同步：Redis 服务器进程本身可看作一个事件循环，每次循环结束前会调用 flushAppendOnlyFile 函数来判断是否将缓冲区的内容持久化。其由配置项 appendfsync 来决定，包括 always、everysec、no，分别代表每次循环均同步、1秒同步1次（默认）、交由操作系统同步。很明显，另外两个选项都过于极端，前者浪费性能，后者故障时丢失过多数据。
说到这不难想到，如果先新增一个键再删除掉，那么这两个命令明显是可以“消除”掉的。
Redis 提供了 AOF 重写机制，也就是读取数据库中键当前的值，用一条命令去替代针对这个键的其他命令。
不过由于 AOF 重写会有大量写入操作，因此其被放入了子进程。当重写工作完成后，子进程会向父进程发送信号，父进程收到后会调用处理函数，将 AOF 重写缓冲区的内容写入新的 AOF 文件并替换掉旧的 AOF 文件。
总的来说，AOF 和 RDB 各有特点。前者有做优化，默认情况下最多丢1秒的数据，适合大多数场景，后者可以保存某个时间点的数据库状态，适合备份的场景。
原文链接：读书笔记-《Redis设计与实现》（二）单机数据库实现（上）
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