大家好，我是飛宇。
作為當今廣受歡迎的內存數據庫，Redis以其卓越的性能和廣泛的應用場景著稱。
掌握Redis技術幾乎成為每位開發人員、測試人員和運維人員的看家本領！
微信公眾號「碼哥跳動」（原「碼哥字節」，后改名為「碼哥跳動」）主理人碼哥持續輸出的Redis技術相關文章受到廣大讀者的喜愛，不少小伙伴都從中受益！
在大家的持續催更下，碼哥的這本《Redis高手心法》終于和大家見面了！
作者將復雜的概念與實際案例相結合，以簡潔、詼諧、幽默的方式揭示了Redis的精髓。
本書不僅是學習 Redis 的必備指南，更是駕馭 Redis 強大功能的秘籍。
無論你是初學者還是經驗豐富的開發者，都會在閱讀本書的過程中得到啟發與收獲。
如果你希望站在Redis的頂峰，那么《Redis高手心法》絕對是你不可或缺的利器！
千古無同局，葉底能否藏花，我們未來印證，愿此心法能讓你學有所成！
下面就讓碼哥帶我們一探本書的究竟，提前領略一下其中精彩紛呈的內容吧~~
文/碼哥
Chaya：碼哥，Redis 這么快，你咋就這么慢呢？從戀愛到生娃都沒你這么久。
寫書的難度可比寫公眾號文章大多了。公眾號的文章，可能有一些錯別字，也有可能存在語病。
編寫書的話，要求嚴格多了，語言要精準正確，不能存在錯別字和語病，內容需要循序漸進有層次感，還要經過出版社老師的多次審核、校正，每一段話和文字都是我們精心「雕刻」的成果。
此外，我經過多年對 Redis 的深耕，花了很多時間重新梳理了 Redis 技術架構，加入了 Redis 6.0 ~ 7.0 版本的各種全新特性，從更深層次的角度挖掘底層實現原理，并盡量用風趣幽默的語言和 158 張圖片解釋難懂的技術點。
作為后端開發者的我深刻知道，學習是一件比較難的事情，所以我就想著站在開發者的角度，用擬人化、場景化詼諧幽默的言語，再加撩人心弦又準確圖片讓讀者輕松愉快地學習 Redis 實現原理和開發實戰技巧。
總之一句話，每一個章節都經過反復推敲，只為呈現出最精彩的內容給你們。在我花費了大量精力更系統更全面地規劃，以及出版社老師不斷編排打磨，《Redis 高手心法》紙質書成為了去繁存簡，精益求精的作品，就好像從鋼鐵俠戰甲馬克1 號，進化到成功拿下滅霸一血的馬克 85 戰甲。
Chaya：網絡資料很多，但碎片化嚴重，如何才能成為 Redis 高手，建立完整的知識框架？
本書基于 Redis 7.0 版本的源碼來講解，并建立了一個完整的 Redis 知識框架，從全局視角整理 Redis 知識體系，結合難點給出158 張圖片，希望能讓你們更容易理解。
對于一門技術，如果只接觸了零散的技術點，沒有在腦海里建立?個完整的知識框架和架構體系，沒有系統觀，就會很吃力，而且會出現一看好像會，過后就忘記，?臉懵逼的情況。
我會引導大家從全局出發，帶著問題去尋找答案，嘗試輸出對一個技術點的思考和理解。
?起搭建?套完整的知識框架， 學會從全局視角整理整個知識體系。
本書的特點是 Redis 化身成人，將復雜的概念與實際案例相結合，以簡潔詼諧幽默的方式，為你揭示 Redis 的精髓。
從 Redis 作為第一人稱視角出發，以擬人故事化的方式和詼諧幽默的語言與各路“神仙”對話，配合 158 張圖片，由淺入深循序漸進地講解 Redis的數據結構實現原理。
現在新書上市，優惠力度特別大，原價 100，現在 5 折優惠，只需要 50 靈石，推薦大家趁著這個機會，趕緊沖一波，拍下《Redis 高手心法》 秘籍，早日修煉天階斗技。
由于篇幅有限，接下來我從書中摘取少量內容，給大家感受下文字和圖片的溫度......
天下武功，無堅不摧，唯快不破!我的名字叫 Redis，全稱是 Remote Dictionary Server。
Chaya：我知道你支持很多種數據類型，對于不同的數據類型，底層應該用了多種數據結構來實現存儲吧？
Chaya 小姐姐很聰明，我給開發者提供了 String（字符串）、Hashes（散列表）、Lists（列表）、Sets（無序集合）、SortedSets（可根據范圍查詢的排序集合）、Bitmap（位圖）、HyperLogLog、Geospatial（地理空間）和 Stream（流）等數據類型。
為了在速度和內存占用之間找到最優解，我設計了多種數據結構。總之為了實現多快好省（支持數據類型多、速度快、好用、節省內存）。
MySQL:“就拿 Sting 類型來舉例吧，C 語言本就有字符串，為嘛還自己搞了一套字符串類型，嚇唬誰呢?!”
格局能不能打開一點兒，我并沒有直接使用 C 語言的字符串，而是自己搞了一個 SDS 的結構體來表示字符串。
為了支持豐富和高性能的字符串操作函數、保存二進制格式數據、節省內存，以及實現“既 要又要還要”的目標。
SDS 中的 len 字段保存了字符串的長度，實現了 O(1) 時間復雜度獲取字符串長度。
SDS 結構有一個 flags 字段，表示的是 SDS 類型。實際上 SDS 一共設計了 5 種類型，分別是 sdshdr5、sdshdr8、sdshdr16、sdshdr32 和 sdshdr64，區別在于數組的len 長度和分配空間長度 alloc 不同。
struct?__attribute__?((__packed__))?sdshdr8?{
???uint8_t?len;
???uint8_t?alloc;
???unsigned?char?flags;
???char?buf[];
};
節省內存
之所以這么設計，是因為使用不同的 SDS 類型保存不同大小的字符串可以節省內存。
二進制格式數據安全
SDS 不僅可以存儲字符串類型數據，還能存儲二進制格式數據。SDS 并不是通過“\0” 來判斷字符串結束的，而是采用 len 標志結束，所以可以直接存儲二進制格式數據。
編碼格式
我還對字符串類型的數據采用了三種編碼格式來存儲，分別是 int、embstr 和 raw，你可使 用 OBJECT encoding key來查找對象所使用的編碼類型。
空間預分配
當對 SDS 進行縮短操作時，程序并不會回收多余的內存空間，如果后面需要 append 追 加操作，則直接使用 buf 數組 alloc -len 中未使用的空間。
通過惰性空間釋放策略，避免了減小字符串所需的內存重新分配操作。
篇幅有限，更多的底層數據結構實現原理詳見《Redis 高手心法》，不再一一列舉......
Chaya：Redis 數據保存在內存，如果沒有持久化，一旦斷電或者宕機，保存在內存中的數據將全部丟失，咋辦呢？
我有兩大撒手锏，可以實現數據持久化，做到宕機快速恢復，“不丟數據穩如山”，無須從數據庫中慢慢恢復數據。它們就是 RDB 快照和 AOF（Append Only File）。
MySQL：“在實際生產環境中，程序員通常會給你配置 6GB 的內存，將這么大的內存數據生成 RDB 快照文件落到磁盤的過程會持續比較長的時間。你如何做到在繼續處理寫命令請求的同時保證 RDB 與內存中的數據一致呢？”
作為唯快不破的 NoSQL 數據庫扛把子，我在對內存數據做快照時，并不會暫停寫操作（讀操作不會造成數據的不一致）。
我使用了操作系統的多進程寫時復制技術（Copy On Write ，COW）來實現快照持久化。
Chaya：“隨著寫入操作持續執行，AOF 日志過大怎么辦？文件越大，數據恢復就越慢。”
為了解決 AOF 文件體積膨脹的問題，創造我的 Antirez 老哥設計了 AOF 重寫機制（AOF Rewrite），對文件進行瘦身。
每次 AOF 重寫時，Redis 都會先執行內存復制操作，讓 bgrewriteaof 子進程擁有此時的 Redis 內存快照，子進程遍歷Redis 內存快照中的全部 field-value pairs，生成重寫記錄。
MySQL：在 AOF Rewrite 過程中，主進程除了把寫命令寫入 AOF 緩沖區，還要把寫命令寫入 AOF 重寫緩沖區。一份數據要寫入兩個緩沖區，還要寫入兩個 AOF 文件，產生兩次磁盤 I/O，太浪費了。
上述的 AOF Rewrite 操作是 Redis 7.0 之前的邏輯，俗話說得好，“只要思想不滑坡，辦法總比困難多”。為了解決性能問題，7.0 版本開始引入 Multi-Part AOF 機制。
篇幅有限，Multi-Part AOF 具體實現原理詳見《Redis 高手心法》，這里不在一一列舉。
Chaya：“有了 RDB 快照和 AOF 再也不怕宕機丟失數據了，但是 Redis 實例宕機了怎么辦？如何實現高可用呢？”
Chaya 愣了一會兒，又趕緊補充道：“依然記得那晚我和我的戀人鴛語輕傳，香風急促，走在成都的街頭約會。可是這時候 Redis 忽然宕機了，無法對外提供服務，電話連環 call，豈不是折煞人也“。
莫怕，為了你們的幸福。我提供了主從模式，通過主從復制，將一份冗余數據復制到其他 Redis 服務器，實現高可用。你們放心地說溫存，說風月。
Chaya：“master 和 slave 的同步是如何完成的呢？master 的數據是一次性傳給 slave，還是分批同步？主從正常運行期間又怎么同步呢？要是 master 和 slave 間的網絡斷連了，重新連接后數據還能保持一致嗎？”
你問題怎么這么多？不要急。我知道你想安心地與戀人相會，不受 Redis 宕機導致的服務報警的干擾。主從數據同步分為 4 種情況。
◎ master 和 slave 第一次全量同步。
◎ master 和 slave 正常運行期間的數據同步。
◎ master 和 slave 網絡斷開重連同步。
主從庫第一次復制過程大體可以分為 3 個階段：建立連接階段（準備階段）、同步數據階段、發送同步期間接收的新寫命令到 slave 階段。
主從復制架構面臨一個嚴峻問題：master 宕機，無法執行寫操作，無法自動選擇一個 slave 切換為 master，也就是無法實現故障自動切換。
Chaya 的戀人：“眼前是橡樹的綠葉，白色的竹籬笆。好想告訴我的她，這里像幅畫。一起手牽手么么噠（此處省略 10000 字）Redis 忽然宕機，我總不能把 Chaya 推開，停止甜蜜，然后打開電腦手工進行主從切換，再通知其他程序員把地址改成新master 的信息上線？”。
如此一折騰恐，想必你心里的雨傾盆地下，萬萬使不得。所以必須有一個高可用的方案，為此，我提供一個高可用方案——哨兵（sentinel）。
哨兵是 Redis 的一種運行模式，它專注于對 Redis 實例（master、slave）運行狀態的監控，并能夠在 master 發生故障時通過一系列的機制實現選主及主從切換，實現自動故障切換，確保整個Redis 系統的可用性。
你就可以安心地與你的戀人 Chaya 在歡樂港灣約會，盡情享受甜蜜，哪怕是吵架都那么醉人，不再需要擔心 Redis 忽然宕機帶來的煩惱。
我們先從全局看哨兵，簡要地了解它的整個運作流程，接著針對每個任務詳細分析，Redis 哨兵的主要職責如下。
Chaya：“來說下實現原理吧。”
篇幅有限，我就不繼續細說實現原理的細節了，現在新書上市，優惠力度很大，原價 100，現在 5 折優惠，各位道友只需拿出 50 靈石，購買查看完整版的《Redis 高手心法》進行修煉。
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