Redis的數據庫使用字典作為底層實現，數據庫的增、刪、查、改都是構建在字典的操作之上的。 redis服務器將所有數據庫都保存在服務器狀態結構redisServer(redis.h/redisServer)的db數組（應該是一個鏈表）里：
struct redisServer { //.. // 數據庫數組，保存著服務器中所有的數據庫 redisDb *db; //..}在初始化服務器時，程序會根據服務器狀態的dbnum屬性來決定應該創建多少個數據庫：
struct redisServer { // .. //服務器中數據庫的數量 int dbnum; //..}dbnum屬性的值是由服務器配置的database選項決定的，默認值為16；
每個Redis客戶端都有自己的目標數據庫，每當客戶端執行數據庫的讀寫命令時，目標數據庫就會成為這些命令的操作對象。
127.0.0.1:6379> set msg 'Hello world'OK127.0.0.1:6379> get msg"Hello world"127.0.0.1:6379> select 2OK127.0.0.1:6379[2]> get msg(nil)127.0.0.1:6379[2]>在服務器內部，客戶端狀態redisClient結構(redis.h/redisClient)的db屬性記錄了客戶端當前的目標數據庫，這個屬性是一個指向redisDb結構(redis.h/redisDb)的指針：
typedef struct redisClient { //.. // 客戶端當前正在使用的數據庫 redisDb *db; //..} redisClient;redisClient.db指針指向redisServer.db數組中的一個元素，而被指向的元素就是當前客戶端的目標數據庫。 我們就可以通過修改redisClient指針，讓他指向服務器中的不同數據庫，從而實現切換數據庫的功能–這就是select命令的實現原理。 實現代碼：
int selectDb(redisClient *c, int id) { // 確保 id 在正確范圍內 if (id < 0 || id >= server.dbnum) return REDIS_ERR; // 切換數據庫（更新指針） c->db = &server.db[id]; return REDIS_OK;}
上圖是一個RedisDb的示例，該數據庫存放有五個鍵值對，分別是sRedis，INums，hBooks，SortNum和sNums，它們各自都有自己的值對象，另外，其中有三個鍵設置了過期時間，當前數據庫是服務器的第0號數據庫?，F在，我們就從源碼角度分析這個數據庫結構： 我們知道，Redis是一個鍵值對數據庫服務器，服務器中的每一個數據庫都是一個redis.h/redisDb結構，其中，結構中的dict字典保存了數據庫中所有的鍵值對，我們就將這個字典成為鍵空間。 Redis數據庫的數據都是以鍵值對的形式存在，其充分利用了字典高效索引的特點。 a、鍵空間的鍵就是數據庫中的鍵，一般都是字符串對象； b、鍵空間的值就是數據庫中的值，可以是5種類型對象（字符串、列表、哈希、集合和有序集合）之一。 數據庫的鍵空間結構分析完了，我們先看看數據庫的初始化。
在redis.c中，我們可以找到鍵空間的初始化操作：
//創建并初始化數據庫結構 for (j = 0; j < server.dbnum; j++) { // 創建每個數據庫的鍵空間 server.db[j].dict = dictCreate(&dbDictType,NULL); // ... // 設定當前數據庫的編號 server.db[j].id = j;}初始化之后就是對鍵空間的操作了。
我先把一些常見的鍵空間操作函數列出來：
// 從數據庫中取出鍵key的值對象，若不存在就返回NULLrobj *lookupKey(redisDb *db, robj *key);/* 先刪除過期鍵，以讀操作的方式從數據庫中取出指定鍵對應的值對象 * 并根據是否成功找到值，更新服務器的命中或不命中信息, * 如不存在則返回NULL，底層調用lookupKey函數 */robj *lookupKeyRead(redisDb *db, robj *key);/* 先刪除過期鍵，以寫操作的方式從數據庫中取出指定鍵對應的值對象 * 如不存在則返回NULL，底層調用lookupKey函數， * 不會更新服務器的命中或不命中信息 */robj *lookupKeyWrite(redisDb *db, robj *key);/* 先刪除過期鍵，以讀操作的方式從數據庫中取出指定鍵對應的值對象 * 如不存在則返回NULL，底層調用lookupKeyRead函數 * 此操作需要向客戶端回復 */robj *lookupKeyReadOrReply(redisClient *c, robj *key, robj *reply);/* 先刪除過期鍵，以寫操作的方式從數據庫中取出指定鍵對應的值對象 * 如不存在則返回NULL，底層調用lookupKeyWrite函數 * 此操作需要向客戶端回復 */robj *lookupKeyWriteOrReply(redisClient *c, robj *key, robj *reply);/* 添加元素到指定數據庫 */void dbAdd(redisDb *db, robj *key, robj *val);/* 重寫指定鍵的值 */void dbOverwrite(redisDb *db, robj *key, robj *val);/* 設定指定鍵的值 */void setKey(redisDb *db, robj *key, robj *val);/* 判斷指定鍵是否存在 */int dbExists(redisDb *db, robj *key);/* 隨機返回數據庫中的鍵 */robj *dbRandomKey(redisDb *db);/* 刪除指定鍵 */int dbDelete(redisDb *db, robj *key);/* 清空所有數據庫，返回鍵值對的個數 */long long emptyDb(void(callback)(void*));下面我選取幾個比較典型的操作函數分析一下：
添加鍵值對使我們經常使用到的函數，底層由dbAdd()函數實現，傳入的參數是待添加的數據庫，鍵對象和值對象，源碼如下：
void dbAdd(redisDb *db, robj *key, robj *val) { // 復制鍵名 sds copy = sdsdup(key->ptr); // 嘗試添加鍵值對 int retval = dictAdd(db->dict, copy, val); // 如果鍵已經存在，那么停止 redisAssertWithInfo(NULL,key,retval == REDIS_OK); // 如果開啟了集群模式，那么將鍵保存到槽里面 if (server.cluster_enabled) slotToKeyAdd(key); }好了，關于鍵空間操作函數就分析到這，其他函數(在文件db.c中)大家可以自己去分析，有問題的話可以回帖，我們可以一起討論！
在前面我們說到，redisDb結構中有一個expires指針（概況圖可以看上圖），該指針指向一個字典結構，字典中保存了所有鍵的過期時間，該字典稱為過期字典。 過期字典的初始化：
// 創建并初始化數據庫結構 for (j = 0; j < server.dbnum; j++) { // 創建每個數據庫的過期時間字典 server.db[j].expires = dictCreate(&keyptrDictType,NULL); // 設定當前數據庫的編號 server.db[j].id = j; // .. }a、過期字典的鍵是一個指針，指向鍵空間中的某一個鍵對象（就是某一個數據庫鍵）； b、過期字典的值是一個long long類型的整數，這個整數保存了鍵所指向的數據庫鍵的時間戳–一個毫秒精度的unix時間戳。 下面我們就來分析過期鍵的處理函數：
通過前面的介紹，大家應該都知道數據庫鍵的過期時間都保存在過期字典里，那假如一個鍵過期了，那么這個過期鍵是什么時候被刪除的呢？現在來看看redis的過期鍵的刪除策略： a、定時刪除：在設置鍵的過期時間的同時，創建一個定時器，在定時結束的時候，將該鍵刪除； b、惰性刪除：放任鍵過期不管，在訪問該鍵的時候，判斷該鍵的過期時間是否已經到了，如果過期時間已經到了，就執行刪除操作； c、定期刪除：每隔一段時間，對數據庫中的鍵進行一次遍歷，刪除過期的鍵。 其中定時刪除可以及時刪除數據庫中的過期鍵，并釋放過期鍵所占用的內存，但是它為每一個設置了過期時間的鍵都開了一個定時器，使的cpu的負載變高，會對服務器的響應時間和吞吐量造成影響。 惰性刪除有效的克服了定時刪除對CPU的影響，但是，如果一個過期鍵很長時間沒有被訪問到，且若存在大量這種過期鍵時，勢必會占用很大的內存空間，導致內存消耗過大。 定時刪除可以算是上述兩種策略的折中。設定一個定時器，每隔一段時間遍歷數據庫，刪除其中的過期鍵，有效的緩解了定時刪除對CPU的占用以及惰性刪除對內存的占用。 在實際應用中，Redis采用了惰性刪除和定時刪除兩種策略來對過期鍵進行處理，上面提到的lookupKeyWrite等函數中就利用到了惰性刪除策略，定時刪除策略則是在根據服務器的例行處理程序serverCron來執行刪除操作，該程序每100ms調用一次。
源碼如下：
/* 檢查key是否已經過期，如果是的話，將它從數據庫中刪除 * 并將刪除命令寫入AOF文件以及附屬節點(主從復制和AOF持久化相關) * 返回0代表該鍵還沒有過期，或者沒有設置過期時間 * 返回1代表該鍵因為過期而被刪除 */int expireIfNeeded(redisDb *db, robj *key) { // 獲取該鍵的過期時間 mstime_t when = getExpire(db,key); mstime_t now; // 該鍵沒有設定過期時間 if (when < 0) return 0; // 服務器正在加載數據的時候，不要處理 if (server.loading) return 0; // lua腳本相關 now = server.lua_caller ? server.lua_time_start : mstime(); // 主從復制相關，附屬節點不主動刪除key if (server.masterhost != NULL) return now > when; // 該鍵還沒有過期 if (now <= when) return 0; // 刪除過期鍵 server.stat_expiredkeys++; // 將刪除命令傳播到AOF文件和附屬節點 PRopagateExpire(db,key); // 發送鍵空間操作時間通知 notifyKeyspaceEvent(NOTIFY_EXPIRED, "expired",key,db->id); // 將該鍵從數據庫中刪除 return dbDelete(db,key);}過期鍵的定期刪除策略由redis.c/activeExpireCycle()函數實現，服務器周期性地操作redis.c/serverCron()（每隔100ms執行一次）時，會調用activeExpireCycle()函數，分多次遍歷服務器中的各個數據庫，從數據庫中的expires字典中隨機檢查一部分鍵的過期時間，并刪除其中的過期鍵。 刪除過期鍵的操作由activeExpireCycleTryExpire函數(activeExpireCycle()調用了該函數)執行，其源碼如下：
/* 檢查鍵的過期時間，如過期直接刪除*/int activeExpireCycleTryExpire(redisDb *db, dictEntry *de, long long now) { // 獲取過期時間 long long t = dictGetSignedIntegerVal(de); if (now > t) { // 執行到此說明過期 // 創建該鍵的副本 sds key = dictGetKey(de); robj *keyobj = createStringObject(key,sdslen(key)); // 將刪除命令傳播到AOF和附屬節點 propagateExpire(db,keyobj); // 在數據庫中刪除該鍵 dbDelete(db,keyobj); // 發送事件通知 notifyKeyspaceEvent(NOTIFY_EXPIRED, "expired",keyobj,db->id); // 臨時鍵對象的引用計數減1 decrRefCount(keyobj); // 服務器的過期鍵計數加1 // 該參數影響每次處理的數據庫個數 server.stat_expiredkeys++; return 1; } else { return 0; }}刪除過期鍵對AOF、RDB和主從復制都有影響，等到了介紹相關功能時再討論。 今天就先到這里~
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