对 Redis 的认识还停留在 4.x 版本？7.0 全新特性很惊艳！

我是码哥，可以叫我靓仔。我人生中的第一本书《Redis 高手心法》出版了！

作为当今广受欢迎的内存数据库，Redis 以其卓越的性能和广泛的应用场景著称。

掌握 Redis 技术几乎成为每位开发人员、测试人员和运维人员的看家本领！

大约在 2021 ~2023 年期间，我在微信公众号「码哥跳动」（原「码哥字节」，后改名为「码哥跳动」）上发表了 40 多篇 Redis 技术相关文章，有很多读者也是因为看了我的 Redis 系列，关注了我的公众号，感谢大家一路陪伴。

自从签下约稿合同到正式出版，经历了两年之久。

千古无同局，叶底能否藏花，我们未来印证，愿此心法能让你学有所成，你来，我等着。

01打磨只为呈现完美的作品

Chaya：码哥，Redis 这么快，你咋就这么慢呢？从恋爱到生娃都没你这么久。

写书的难度可比写公众号文章大多了。公众号的文章，可能有一些错别字，也有可能存在语病。

编写书的话，要求严格多了，语言要精准正确，不能存在错别字和语病，内容需要循序渐进有层次感，还要经过出版社老师的多次审核、校正，每一段话和文字都是我们精心「雕刻」的成果。

此外，我经过多年对 Redis 的深耕，花了很多时间重新梳理了 Redis 技术架构，加入了 Redis 6.0 ~ 7.0 版本的各种全新特性，从更深层次的角度挖掘底层实现原理，并尽量用风趣幽默的语言和 158 张图片解释难懂的技术点。

作为后端开发者的我深刻知道，学习是一件比较难的事情，所以我就想着站在开发者的角度，用拟人化、场景化诙谐幽默的言语，再加撩人心弦又准确图片让读者轻松愉快地学习 Redis 实现原理和开发实战技巧。

总之一句话，**每一个章节都经过反复推敲，只为呈现出最精彩的内容给你们。**在我花费了大量精力更系统更全面地规划，以及出版社老师不断编排打磨，《Redis 高手心法》纸质书成为了去繁存简，精益求精的作品，就好像从钢铁侠战甲马克 1 号，进化到成功拿下灭霸一血的马克 85 战甲。

Chaya：网络资料很多，但碎片化严重，如何才能成为 Redis 高手，建立完整的知识框架？

本书基于 Redis 7.0 版本的源码来讲解，并建立了一个完整的 Redis 知识框架，从全局视角整理 Redis 知识体系，结合难点给出 158 张图片，希望能让你们更容易理解。

对于一门技术，如果只接触了零散的技术点，没有在脑海里建立⼀个完整的知识框架和架构体系，没有系统观，就会很吃力，而且会出现一看好像会，过后就忘记，⼀脸懵逼的情况。

我会引导大家从全局出发，带着问题去寻找答案，尝试输出对一个技术点的思考和理解。

⼀起搭建⼀套完整的知识框架，学会从全局视角整理整个知识体系。

02欲练此功不必自宫只需放松

本书的特点是 Redis 化身成人，将复杂的概念与实际案例相结合，以简洁诙谐幽默的方式，为你揭示 Redis 的精髓。

Redis 的第一人称视角出发，以拟人故事化的方式和诙谐幽默的语言与各路“神仙”对话，配合 158 张图片，由浅入深循序渐进地讲解 Redis 的数据结构实现原理。

篇幅有限，我从书中摘取少量内容，给大家感受下文字和图片的温度。

03底层数据结构实现原理

Chaya：我知道你支持很多种数据类型，对于不同的数据类型，底层应该用了多种数据结构来实现存储吧？

小姐姐很聪明，我给开发者提供了 String（字符串）、Hashes（散列表）、Lists（列表）、Sets（无序集合）、Sorted Sets（可根据范围查询的排序集合）、Bitmap（位图）、HyperLogLog、Geospatial（地理空间）和 Stream（流）等数据类型。

为了在速度和内存占用之间找到最优解，我设计了多种数据结构。总之为了实现多快好省（支持数据类型多、速度快、好用、节省内存）。

MySQL:“你都是用 C 语言开发出来的，C 语言本就有字符串，吓唬谁呢?!”

格局能不能打开一点儿，我并没有直接使用 C 语言的字符串，而是自己搞了一个 SDS 的结构体来表示字符串。

为了支持丰富和高性能的字符串操作函数、保存二进制格式数据、节省内存，以及实现“既要又要还要”的目标。

SDS 中的 len 字段保存了字符串的长度，实现了 O(1) 时间复杂度获取字符串长度。

SDS 结构有一个 flags 字段，表示的是 SDS 类型。实际上 SDS 一共设计了 5 种类型，分别是 sdshdr5、sdshdr8、sdshdr16、sdshdr32 和 sdshdr64，区别在于数组的 len 长度和分配空间长度 alloc 不同。

struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr8 {
   uint8_t len;
   uint8_t alloc;
   unsigned char flags;
   char buf[];
};

节省内存

之所以这么设计，是因为使用不同的 SDS 类型保存不同大小的字符串可以节省内存。

二进制格式数据安全

SDS 不仅可以存储字符串类型数据，还能存储二进制格式数据。SDS 并不是通过“\0” 来判断字符串结束的，而是采用 len 标志结束，所以可以直接存储二进制格式数据。

编码格式

我还对字符串类型的数据采用了三种编码格式来存储，分别是 int、embstr 和 raw，你可使用 OBJECT encoding key 来查找对象所使用的编码类型。

空间预分配

当对 SDS 进行缩短操作时，程序并不会回收多余的内存空间，如果后面需要 append 追加操作，则直接使用 buf 数组 alloc - len 中未使用的空间。

通过惰性空间释放策略，避免了减小字符串所需的内存重新分配操作。

篇幅有限，更多的底层数据结构实现原理，不再一一列举。大家可以看下一些书中的一些图片感受下温度。

ziplist 数据结构。

listpack 数据结构。

Lists 实现消息队列实现原理。

04RDB 与 AOF

Chaya：Redis 数据保存在内存，如果没有持久化，一旦断电或者宕机，保存在内存中的数据将全部丢失，咋办呢？

我有两大撒手锏，可以实现数据持久化，做到宕机快速恢复，“不丢数据稳如山”，无须从数据库中慢慢恢复数据。它们就是 RDB 快照和 AOF（Append Only File）。

MySQL：“在实际生产环境中，程序员通常会给你配置 6GB 的内存，将这么大的内存数据生成 RDB 快照文件落到磁盘的过程会持续比较长的时间。你如何做到在继续处理写命令请求的同时保证 RDB 与内存中的数据一致呢？”

作为唯快不破的 NoSQL 数据库扛把子，我在对内存数据做快照时，并不会暂停写操作（读操作不会造成数据的不一致）。我使用了操作系统的多进程写时复制技术（Copy On Write ，COW）来实现快照持久化。

Chaya：“随着写入操作持续执行，AOF 日志过大怎么办？文件越大，数据恢复就越慢。”

为了解决 AOF 文件体积膨胀的问题，创造我的 Antirez 老哥设计了 AOF 重写机制（AOF Rewrite），对文件进行瘦身。

05主从复制架构

Chaya：“有了 RDB 快照和 AOF 再也不怕宕机丢失数据了，但是 Redis 实例宕机了怎么办？如何实现高可用呢？”

Chaya 愣了一会儿，又赶紧补充道：“依然记得那晚我和我的恋人鸳语轻传，香风急促，走在成都的街头约会。可是这时候 Redis 忽然宕机了，无法对外提供服务，电话连环 call，岂不是折煞人也“。

莫怕，为了你们的幸福。我提供了主从模式，通过主从复制，将一份冗余数据复制到其他 Redis 服务器，实现高可用。你们放心地说温存，说风月。

Chaya：“master 和 slave 的同步是如何完成的呢？master 的数据是一次性传给 slave，还是分批同步？主从正常运行期间又怎么同步呢？要是 master 和 slave 间的网络断连了，重新连接后数据还能保持一致吗？”

你问题怎么这么多？不要急。我知道你想安心地与恋人相会，不受 Redis 宕机导致的服务报警的干扰。主从数据同步分为 4 种情况。

◎ master 和 slave 第一次全量同步。

◎ master 和 slave 正常运行期间的数据同步。

◎ master 和 slave 网络断开重连同步。

主从库第一次复制过程大体可以分为 3 个阶段：建立连接阶段（准备阶段）、同步数据阶段、发送同步期间接收的新写命令到 slave 阶段。

06哨兵集群

主从复制架构面临一个严峻问题：master 宕机，无法执行写操作，无法自动选择一个 slave 切换为 master，也就是无法实现故障自动切换。

Chaya 的恋人：“眼前是橡树的绿叶，白色的竹篱笆。好想告诉我的她，这里像幅画。一起手牵手么么哒（此处省略 10000 字）Redis 忽然宕机，我总不能把 Chaya 推开，停止甜蜜，然后打开电脑手工进行主从切换，再通知其他程序员把地址改成新 master 的信息上线？”。

如此一折腾恐，想必你心里的雨倾盆地下，万万使不得。所以必须有一个高可用的方案，为此，我提供一个高可用方案——哨兵（sentinel）。

哨兵是 Redis 的一种运行模式，它专注于对 Redis 实例（master、slave）运行状态的监控，并能够在 master 发生故障时通过一系列的机制实现选主及主从切换，实现自动故障切换，确保整个 Redis 系统的可用性。

你就可以安心地与你的恋人 Chaya 在欢乐港湾约会，尽情享受甜蜜，哪怕是吵架都那么醉人，不再需要担心 Redis 忽然宕机带来的烦恼。

我们先从全局看哨兵，简要地了解它的整个运作流程，接着针对每个任务详细分析，Redis 哨兵的主要职责如下。

Chaya：“来说下实现原理吧。”

篇幅有限，我就不继续细说实现原理的细节了，各位道友可拿出 50 灵石，购买查看完整版的《Redis 高手心法》。

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07IT 大佬们的推荐语

以下来自一些 IT 技术大佬对本书的推荐语。