提问？

Redis 的五种数据类型分别是由什么数据结构实现的？

Redis 的字符串数据类型既可以存储字符串（比如"hello world"），又可以存储整数和浮点数（比如 10086 和 3.14），甚至是二进制位（使用 SETBIT 等命令），Redis 在内部是怎样存储这些值的？
Redis 的一部分命令只能对特定数据类型执行（比如 APPEND 只能对字符串执行，HSET 只能对哈希表执行），而另一部分命令却可以对所有数据类型执行（比如 DEL、TYPE 和 EXPIRE），不同的命令在执行时是如何进行类型检查的？Redis 在内部是否实现了一个类型系统？
Redis 的数据库是怎样存储各种不同数据类型的键值对的？数据库里面的过期键又是怎样实现自动删除的？
除了数据库之外，Redis 还拥有发布与订阅、脚本、事务等特性，这些特性又是如何实现的？
Redis 使用什么模型或者模式来处理客户端的命令请求？一条命令请求从发送到返回需要经过什么步骤？

为了找到这些问题的答案，我在搜索引擎上面进行查找，可惜的是这次搜索并没有多少收获：Redis 还是一个非常年轻的软件，对它的最好介绍就是官方网站上面的文档，但是这些文档主要关注的是怎样使用 Redis，而不是介绍 Redis 的内部实现。

综合来看，详细而且完整地介绍 Redis 内部实现的资料，无论是外文还是中文都不存在。意识到这一点之后，我决定自己动手注释 Redis 的源代码，从中寻找问题的答案，并通过写博客的方式与其他 Redis 用户分享我的发现。在积累了七八篇 Redis 源代码注释文章之后，我想如果能将这些博文汇集成书的话，那一定会非常有趣，并且我自己也会从中学到很多知识。于是我开始创作《Redis 设计与实现》，之后加以改进终于完成这份《Redis 设计与实现》！！！现在分享给大家

《Redis 设计与实现》对 Redis 的大多数单机功能以及所有多机功能的实现原理进行了介绍，展示了这些功能的核心数据结构以及关键的算法思想。通过阅读本书，读者可以快速、有效地了解 Redis 的内部构造以及运作机制，这些知识可以帮助读者更好、更高效地使用 Redis。

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内容简介

本书主要分为四大部分。

第一部分“数据结构与对象”介绍了 Redis 中的各种对象及其数据结构，并说明这些数据结构如何影响对象的功能和性能。
第二部分“单机数据库的实现”对 Redis 实现单机数据库的方法进行了介绍，包括数据库、RDB 持久化、AOF 持久化、事件等。
第三部分“多机数据库的实现”对 Redis 的 Sentinel、复制（replication）、集群（cluster）三个多机功能进行了介绍。
第四部分“独立功能的实现”对 Redis 中各个相对独立的功能模块进行了介绍，涉及发布与订阅、事务、Lua 脚本、排序、二进制位数组、慢查询日志、监视器等。

第一章引言：本章节介绍了书籍内容概括+内容安排及内容简介

第一部分“数据结构与对象"

第二章简单动态字符串

2.1 SDS 的定义
2.2 SDS 与 C 字符串的区别
2.3 SDS API
2.4 重点回顾
2.5 参考资料

第三章链表

3.1 链表和链表节点的实现
3.2 链表和链表节点的 API
3.3 重点回顾

第四章字典

4.1 字典的实现
4.2 哈希算法
4.3 解决键冲突
4.4 rehash
4.5 渐进式 rehash
4.6 字典 API
4.7 重点回顾

第五章跳跃表

5.1 跳跃表的实现
5.2 跳跃表 API
5.3 重点回顾

第六章整数集合

6.1 整数集合的实现
6.2 升级
6.3 升级的好处
6.4 降级
6.5 整数集合 API
6.6 重点回顾

第七章压缩列表

7.1 压缩列表的构成
7.2 压缩列表节点的构成
7.3 连锁更新
7.4 压缩列表 API
7.5 重点回顾

第八章对象

8.1 对象的类型与编码
8.2 字符串对象
8.3 列表对象
8.4 哈希对象
8.5 集合对象
8.6 有序集合对象
8.7 类型检查与命令多态
8.8 内存回收
8.9 对象共享
8.10 对象的空转时长

第二部分“单机数据库的实现”

第九章数据库：对 Redis 数据库的实现原理进行了介绍，说明了服务器保存键值对的方法，服务器保存键值对过期时间的方法，以及服务器自动删除过期键值对的方法等等。

第十章 RDB 持久化：第 10 章“RDB 持久化”和第 11 章“AOF 持久化”分别介绍了 Redis 两种不同的持久化方式的实现原理，说明了服务器根据数据库来生成持久化文件的方法，服务器根据持久化文件来还原数据库的方法，以及 BGSAVE 命令和 BGREWRITEAOF 命令的实现原理等等。

第十一章 AOF 持久化

第十二章事件：对 Redis 的文件事件和时间事件进行了介绍

第十三章客户端：对 Redis 服务器维护和管理客户端状态的方法进行了介绍，列举了客户端状态包含的各个属性，说明了客户端的输人缓冲区和输出缓冲区的实现方法，以及 Redis 服务器创建和销毁客户端状态的条件等等。

第十四章服务器：对单机 Redis 服务器的运作机制进行了介绍，详细地说明了服务器处理命令请求的步骤，解释了 serverCron 函数所做的工作，并讲解了 Redis 服务器的初始化过程。

第三部分“多机数据库的实现”

第十五章复制：对 Redis 的主从复制功能( master-slave replication)的实现原理进行了介绍，说明了当用户指定一个服务器（从服务器）去复制另一个服务器（主服务器）时，主从服务器之间执行了什么操作，进行了什么数据交互，诸如此类。

第十六章 Sentinel：对 Redis Sentinel 的实现原理进行了介绍，说明了 Sentinel 监视服务器的方法，Sentinel 判断服务器是否下线的方法，以及 Sentinel 对下线服务器进行故障转移的方法等等。

第十七章集群：对 Redis 集群的实现原理进行了介绍，说明了节点(node)的构建方法，节点处理命令请求的方法，转发( redirection)错误的实现方法，以及各个节点之间进行通信的方法等等。

第四部分“独立功能的实现”

第十八章发布与订阅：对 PUBLISH、SUBSCRIBE、PUBSUB 等命令的实现原理进行了介绍,解释了 Redis 的发布与订阅功能是如何实现的。

第十九章事务：对 MULTI、EXEC、WATCH 等命令的实现原理进行了介绍，解释了 Redis 的事务是如何实现的，并说明了 Redis 的事务对 ACID 性质的支持程度。

第二十章 Lua 脚本：对 EVAL、EVALSHA、SCRIPT LOAD 等命令的实现原理进行了介绍，解释了 Redis 服务器是如何执行和管理用户传入的 Lua 脚本的;这一章还对 Redis 服务器构建 Lua 环境的过程，以及主从服务器之间复制 Lua 脚本的方法进行了介绍。

第二十一章排序：对 SORT 命令以及 SORT 命令所有可用选项（比如 DESC、ALPHA、GET 等等）的实现原理进行了介绍，并说明了当 SORT 命令带有多个选项时，不同选项执行的先后顺序。

第二十二章二进制位数组：对 Redis 保存二进制位数组的方法进行了介绍，并说明了 GETBIT、SETBIT、BITCOUNT、BITOP 这几个二进制位数组操作命令的实现原理。

第二十三章慢查询日志：对 Redis 创建和保存慢查询日志( slow log)的方法进行了介绍，并说明了 SLOWLOG GET、SLOWLOG LEN、SLOWLOG RESET 等慢查询日志操作命令的实现原理。

第二十四章监视器：介绍了将客户端变为监视器( monitor)的方法，以及服务器在处理命令请求时,向监视器发送命令信息的方法。

压箱底！阿里 P8 大牛连肝 33 天手撸 406 页 Redis 核心笔记，玩转 Redis

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