（已有22条评价）
基本信息
编辑推荐
资深 Redis 技术专家撰写，深入了解 Redis 技术内幕的必读之作。 从源码角度解析 Redis 的架构设计、实现原理和工作机制，为高效使用 Redis 提供原理性指导。
内容简介
书籍
计算机书籍
《Redis设计与实现》全面而完整地讲解了Redis的内部机制与实现方式，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,图示丰富，描述清晰，并给出大量参考信息。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，更好、更高效地使用Redis。
《Redis设计与实现》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、集群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。本书作者专门维护了www.redisbook.com网站，提供带有详细注释的Redis源代码，以及本书相关的更新内容。
计算机书籍
《Redis设计与实现》全面而完整地讲解了Redis的内部机制与实现方式，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,图示丰富，描述清晰，并给出大量参考信息。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，更好、更高效地使用Redis。
《Redis设计与实现》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、集群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。本书作者专门维护了www.redisbook.com网站，提供带有详细注释的Redis源代码，以及本书相关的更新内容。
作译者
黄健宏(huangz) 开源软件的拥趸，Redis布道者，出于对Redis的强烈热爱，他开始阅读和分析 Redis 源代码，并对 Redis 2.6 和 Redis 3.0 的源代码进行了详细注释。他翻译并维护着 Redis 中文文档网站 www.RedisDoc.com ，编写了 OORedis 库。
目录
《Redis设计与实现》
前言
致谢
第1章 引言 1
1.1 Redis版本说明 1
1.2 章节编排 1
1.3 推荐的阅读方法 4
1.4 行文规则 4
1.5 配套网站 5
第一部分 数据结构与对象
第2章 简单动态字符串 8
2.1 SDS的定义 9
2.2 SDS与C字符串的区别 10
2.3 SDS API 17
2.4 重点回顾 18
2.5 参考资料 18
第3章 链表 19
3.1 链表和链表节点的实现 20
3.2 链表和链表节点的API 21
3.3 重点回顾 22
前言
致谢
第1章 引言 1
1.1 Redis版本说明 1
1.2 章节编排 1
1.3 推荐的阅读方法 4
1.4 行文规则 4
1.5 配套网站 5
第一部分 数据结构与对象
第2章 简单动态字符串 8
2.1 SDS的定义 9
2.2 SDS与C字符串的区别 10
2.3 SDS API 17
2.4 重点回顾 18
2.5 参考资料 18
第3章 链表 19
3.1 链表和链表节点的实现 20
3.2 链表和链表节点的API 21
3.3 重点回顾 22
前言
时间回到2011年4月，当时我正在编写一个用户关系模块，这个模块需要实现一个“共同关注”功能，用于计算出两个用户关注了哪些相同的用户。
举个例子，假设huangz关注了peter、tom、jack三个用户，而john关注了peter、tom、bob、david四个用户，那么当huangz访问john的页面时，共同关注功能就会计算并打印出类似“你跟john都关注了peter和tom”这样的信息。
从集合计算的角度来看，共同关注功能本质上就是计算两个用户关注集合的交集，因为交集这个概念是如此的常见，所以我很自然地认为共同关注这个功能可以很容易地实现，但现实却给了我当头一棒：我所使用的关系数据库并不直接支持交集计算操作，要计算两个集合的交集，除了需要对两个数据表执行合并（join）操作之外，还需要对合并的结果执行去重复（distinct）操作，最终导致交集操作的实现变得异常复杂。
是否存在直接支持集合操作的数据库呢？带着这个疑问，我在搜索引擎上面进行查找，并最终发现了Redis。在我看来，Redis正是我想要找的那种数据库——它内置了集合数据类型，并支持对集合执行交集、并集、差集等集合计算操作，其中的交集计算操作可以直接用于实现我想要的共同关注功能。
得益于Redis本身的简单性，以及Redis手册的详尽和完善，我很快学会了怎样使用Redis的集合数据类型，并用它重新实现了整个用户关系模块：重写之后的关系模块不仅代码量更少，速度更快，更重要的是，之前需要使用一段甚至一大段SQL查询才能实现的功能，现在只需要调用一两个Redis命令就能够实现了，整个模块的可读性得到了极大的提高。
自此之后，我开始在越来越多的项目里面使用Redis，与此同时，我对Redis的内部实现也越来越感兴趣，一些问题开始频繁地出现在我的脑海中，比如：
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，我再次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。另外，网上虽然有一些博客文章对Redis的内部实现进行了介绍，但这些文章要么不齐全（只介绍了Redis中的少数几个特性），要么就写得过于简单（只是一些概述性的文章），要么关注的就是旧版本（比如2.0、2.2或者2.4，而当时的最新版已经是2.6了）。
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。于是我在2012年年末开始创作《Redis设计与实现》，并最终于2013年3月8日在互联网发布了本书的第一版。
尽管《Redis设计与实现》第一版顺利发布了，但在我的心目中，这个第一版还是有很多不完善的地方：
比如说，因为第一版是我边注释Redis源代码边写的，如果有足够时间让我先完整地注释一遍Redis的源代码，然后再进行写作的话，那么书本在内容方面应该会更为全面。
又比如说，第一版只介绍了Redis的内部机制和单机特性，但并没有介绍Redis多机特性，而我认为只有将关于多机特性的介绍也包含进来，这本《Redis设计与实现》才算是真正的完成了。
就在我考虑应该何时编写新版来修复这些缺陷的时候，机械工业出版社的吴怡编辑来信询问我是否有兴趣正式地出版《Redis设计与实现》，能够正式地出版自己写的书一直是我梦寐以求的事情，我找不到任何拒绝这一邀请的理由，就这样，在《Redis设计与实现》第一版发布几天之后，新版《Redis设计与实现》的写作也马不停蹄地开始了。
从2013年3月到2014年1月这11个月间，我重新注释了Redis在unstable分支的源代码（也即是现在的Redis 3.0源代码），重写了《Redis设计与实现》第一版已有的所有章节，并向书中添加了关于二进制位操作（bitop）、排序、复制、Sentinel和集群等主题的新章节，最终完成了这本新版的《Redis 设计与实现》。本书不仅介绍了Redis的内部机制（比如数据库实现、类型系统、事件模型），而且还介绍了大部分Redis单机特性（比如事务、持久化、Lua脚本、排序、二进制位操作），以及所有Redis多机特性（如复制、Sentinel和集群）。
虽然作者创作本书的初衷只是为了满足自己的好奇心，但了解Redis内部实现的好处并不仅仅在于满足好奇心：通过了解Redis的内部实现，理解每一个特性和命令背后的运作机制，可以帮助我们更高效地使用Redis，避开那些可能会引起性能问题的陷阱。我衷心希望这本新版《Redis设计与实现》能够帮助读者更好地了解Redis，并成为更优秀的Redis使用者。
举个例子，假设huangz关注了peter、tom、jack三个用户，而john关注了peter、tom、bob、david四个用户，那么当huangz访问john的页面时，共同关注功能就会计算并打印出类似“你跟john都关注了peter和tom”这样的信息。
从集合计算的角度来看，共同关注功能本质上就是计算两个用户关注集合的交集，因为交集这个概念是如此的常见，所以我很自然地认为共同关注这个功能可以很容易地实现，但现实却给了我当头一棒：我所使用的关系数据库并不直接支持交集计算操作，要计算两个集合的交集，除了需要对两个数据表执行合并（join）操作之外，还需要对合并的结果执行去重复（distinct）操作，最终导致交集操作的实现变得异常复杂。
是否存在直接支持集合操作的数据库呢？带着这个疑问，我在搜索引擎上面进行查找，并最终发现了Redis。在我看来，Redis正是我想要找的那种数据库——它内置了集合数据类型，并支持对集合执行交集、并集、差集等集合计算操作，其中的交集计算操作可以直接用于实现我想要的共同关注功能。
得益于Redis本身的简单性，以及Redis手册的详尽和完善，我很快学会了怎样使用Redis的集合数据类型，并用它重新实现了整个用户关系模块：重写之后的关系模块不仅代码量更少，速度更快，更重要的是，之前需要使用一段甚至一大段SQL查询才能实现的功能，现在只需要调用一两个Redis命令就能够实现了，整个模块的可读性得到了极大的提高。
自此之后，我开始在越来越多的项目里面使用Redis，与此同时，我对Redis的内部实现也越来越感兴趣，一些问题开始频繁地出现在我的脑海中，比如：
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，我再次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。另外，网上虽然有一些博客文章对Redis的内部实现进行了介绍，但这些文章要么不齐全（只介绍了Redis中的少数几个特性），要么就写得过于简单（只是一些概述性的文章），要么关注的就是旧版本（比如2.0、2.2或者2.4，而当时的最新版已经是2.6了）。
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。于是我在2012年年末开始创作《Redis设计与实现》，并最终于2013年3月8日在互联网发布了本书的第一版。
尽管《Redis设计与实现》第一版顺利发布了，但在我的心目中，这个第一版还是有很多不完善的地方：
比如说，因为第一版是我边注释Redis源代码边写的，如果有足够时间让我先完整地注释一遍Redis的源代码，然后再进行写作的话，那么书本在内容方面应该会更为全面。
又比如说，第一版只介绍了Redis的内部机制和单机特性，但并没有介绍Redis多机特性，而我认为只有将关于多机特性的介绍也包含进来，这本《Redis设计与实现》才算是真正的完成了。
就在我考虑应该何时编写新版来修复这些缺陷的时候，机械工业出版社的吴怡编辑来信询问我是否有兴趣正式地出版《Redis设计与实现》，能够正式地出版自己写的书一直是我梦寐以求的事情，我找不到任何拒绝这一邀请的理由，就这样，在《Redis设计与实现》第一版发布几天之后，新版《Redis设计与实现》的写作也马不停蹄地开始了。
从2013年3月到2014年1月这11个月间，我重新注释了Redis在unstable分支的源代码（也即是现在的Redis 3.0源代码），重写了《Redis设计与实现》第一版已有的所有章节，并向书中添加了关于二进制位操作（bitop）、排序、复制、Sentinel和集群等主题的新章节，最终完成了这本新版的《Redis 设计与实现》。本书不仅介绍了Redis的内部机制（比如数据库实现、类型系统、事件模型），而且还介绍了大部分Redis单机特性（比如事务、持久化、Lua脚本、排序、二进制位操作），以及所有Redis多机特性（如复制、Sentinel和集群）。
虽然作者创作本书的初衷只是为了满足自己的好奇心，但了解Redis内部实现的好处并不仅仅在于满足好奇心：通过了解Redis的内部实现，理解每一个特性和命令背后的运作机制，可以帮助我们更高效地使用Redis，避开那些可能会引起性能问题的陷阱。我衷心希望这本新版《Redis设计与实现》能够帮助读者更好地了解Redis，并成为更优秀的Redis使用者。
媒体评论
这本书描述的知识点很丰富，覆盖很全，里面提到的特性较多，有不少我们也没用过:) 每个命令内部机制的介绍很不错，估计很多也是首次有详细文档介绍。
——杨卫华（@TimYang），新浪微博技术总监
近几年Redis以其高性能，高灵活性的优点，变得越来越流行。但很多人在使用Redis时，还仅仅停留在比较表层的功能性认识上，缺乏对内部机制原理的深入理解。本书汇集了huangz同学长期对Redis源码的阅读心得，书中对Redis的各个方面都进行了详细且深入的讲解，将复杂的原理用最简单的方式进行解构和分析，强烈推荐给每一位Redis的使用者。
—— iammutex，NoSQLFan站长，乐视网技术经理
Redis 是近些年来特别火爆的 NoSQL 之一。纵观中外各种书籍还没有一本能对 Redis 内部机制进行深入剖析，本书可谓开此先河。我常和作者在网上交流，知道他为这本书付出了大量的心血。这本书行文流畅，思路清晰，详细地介绍了 Redis 源码的方方面面。无论是想了解 NoSQL、网络编程的初学者，还是源码控的进阶者，本书都会有很大的帮助。
—— 阮若夷，支付宝高级专家这本书描述的知识点很丰富，覆盖很全，里面提到的特性较多，有不少我们也没用过:) 每个命令内部机制的介绍很不错，估计很多也是首次有详细文档介绍。
——杨卫华（@TimYang），新浪微博技术总监
近几年Redis以其高性能，高灵活性的优点，变得越来越流行。但很多人在使用Redis时，还仅仅停留在比较表层的功能性认识上，缺乏对内部机制原理的深入理解。本书汇集了huangz同学长期对Redis源码的阅读心得，书中对Redis的各个方面都进行了详细且深入的讲解，将复杂的原理用最简单的方式进行解构和分析，强烈推荐给每一位Redis的使用者。
—— iammutex，NoSQLFan站长，乐视网技术经理
Redis 是近些年来特别火爆的 NoSQL 之一。纵观中外各种书籍还没有一本能对 Redis 内部机制进行深入剖析，本书可谓开此先河。我常和作者在网上交流，知道他为这本书付出了大量的心血。这本书行文流畅，思路清晰，详细地介绍了 Redis 源码的方方面面。无论是想了解 NoSQL、网络编程的初学者，还是源码控的进阶者，本书都会有很大的帮助。
—— 阮若夷，支付宝高级专家
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——杨卫华（@TimYang），新浪微博技术总监
近几年Redis以其高性能，高灵活性的优点，变得越来越流行。但很多人在使用Redis时，还仅仅停留在比较表层的功能性认识上，缺乏对内部机制原理的深入理解。本书汇集了huangz同学长期对Redis源码的阅读心得，书中对Redis的各个方面都进行了详细且深入的讲解，将复杂的原理用最简单的方式进行解构和分析，强烈推荐给每一位Redis的使用者。
—— iammutex，NoSQLFan站长，乐视网技术经理
Redis 是近些年来特别火爆的 NoSQL 之一。纵观中外各种书籍还没有一本能对 Redis 内部机制进行深入剖析，本书可谓开此先河。我常和作者在网上交流，知道他为这本书付出了大量的心血。这本书行文流畅，思路清晰，详细地介绍了 Redis 源码的方方面面。无论是想了解 NoSQL、网络编程的初学者，还是源码控的进阶者，本书都会有很大的帮助。
—— 阮若夷，支付宝高级专家这本书描述的知识点很丰富，覆盖很全，里面提到的特性较多，有不少我们也没用过:) 每个命令内部机制的介绍很不错，估计很多也是首次有详细文档介绍。
——杨卫华（@TimYang），新浪微博技术总监
近几年Redis以其高性能，高灵活性的优点，变得越来越流行。但很多人在使用Redis时，还仅仅停留在比较表层的功能性认识上，缺乏对内部机制原理的深入理解。本书汇集了huangz同学长期对Redis源码的阅读心得，书中对Redis的各个方面都进行了详细且深入的讲解，将复杂的原理用最简单的方式进行解构和分析，强烈推荐给每一位Redis的使用者。
—— iammutex，NoSQLFan站长，乐视网技术经理
Redis 是近些年来特别火爆的 NoSQL 之一。纵观中外各种书籍还没有一本能对 Redis 内部机制进行深入剖析，本书可谓开此先河。我常和作者在网上交流，知道他为这本书付出了大量的心血。这本书行文流畅，思路清晰，详细地介绍了 Redis 源码的方方面面。无论是想了解 NoSQL、网络编程的初学者，还是源码控的进阶者，本书都会有很大的帮助。
—— 阮若夷，支付宝高级专家
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书摘
第1章
引 言
本书对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，力图展示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地、也更高效地使用Redis。
为了让本书的内容保持简单并且容易读懂，本书会尽量以高层次的角度来对Redis的实现原理进行描述，如果读者只是对Redis的实现原理感兴趣，但并不想研究Redis的源代码，那么阅读本书就足够了。
另一方面，如果读者打算深入了解Redis实现原理的底层细节，本书在RedisBook.com提供了一份带有详细注释的Redis源代码，读者可以先阅读本书对某一功能的介绍，然后再阅读该功能对应的实现代码，这有助于读者更快地读懂实现代码，也有助于读者更深入地了解该功能的实现原理。
1.1 Redis版本说明
本书是基于Redis 2.9——也即是Redis 3.0的开发版来编写的，因为Redis 3.0的更新主要与Redis的多机功能有关，而Redis 3.0的单机功能则与Redis 2.6、Redis 2.8的单机功能基本相同，所以本书的内容对于使用Redis 2.6至Redis 3.0的读者来说应该都是有用的。
另外，因为Redis通常都是渐进地增加新功能，并且很少会大幅地修改已有的功能，所以本书的大部分内容对于Redis 3.0之后的几个版本来说，应该也是有用的。
1.2 章节编排
本书由“数据结构与对象”、“单机数据库的实现”、“多机数据库的实现”、“独立功能的实现”四个部分组成。
第一部分“数据结构与对象”
Redis数据库里面的每个键值对（key-value pair）都是由对象（object）组成的，其中：
数据库键总是一个字符串对象（string object）；
而数据库键的值则可以是字符串对象、列表对象（list object）、哈希对象（hash object）、集合对象（set object）、有序集合对象（sorted set object）这五种对象中的其中一种。
比如说，执行以下命令将在数据库中创建一个键为字符串对象，值也为字符串对象的键值对：
redis> SET msg "hello world"
OK
而执行以下命令将在数据库中创建一个键为字符串对象，值为列表对象的键值对：
redis> RPUSH numbers 1 3 5 7 9
引 言
本书对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，力图展示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地、也更高效地使用Redis。
为了让本书的内容保持简单并且容易读懂，本书会尽量以高层次的角度来对Redis的实现原理进行描述，如果读者只是对Redis的实现原理感兴趣，但并不想研究Redis的源代码，那么阅读本书就足够了。
另一方面，如果读者打算深入了解Redis实现原理的底层细节，本书在RedisBook.com提供了一份带有详细注释的Redis源代码，读者可以先阅读本书对某一功能的介绍，然后再阅读该功能对应的实现代码，这有助于读者更快地读懂实现代码，也有助于读者更深入地了解该功能的实现原理。
1.1 Redis版本说明
本书是基于Redis 2.9——也即是Redis 3.0的开发版来编写的，因为Redis 3.0的更新主要与Redis的多机功能有关，而Redis 3.0的单机功能则与Redis 2.6、Redis 2.8的单机功能基本相同，所以本书的内容对于使用Redis 2.6至Redis 3.0的读者来说应该都是有用的。
另外，因为Redis通常都是渐进地增加新功能，并且很少会大幅地修改已有的功能，所以本书的大部分内容对于Redis 3.0之后的几个版本来说，应该也是有用的。
1.2 章节编排
本书由“数据结构与对象”、“单机数据库的实现”、“多机数据库的实现”、“独立功能的实现”四个部分组成。
第一部分“数据结构与对象”
Redis数据库里面的每个键值对（key-value pair）都是由对象（object）组成的，其中：
数据库键总是一个字符串对象（string object）；
而数据库键的值则可以是字符串对象、列表对象（list object）、哈希对象（hash object）、集合对象（set object）、有序集合对象（sorted set object）这五种对象中的其中一种。
比如说，执行以下命令将在数据库中创建一个键为字符串对象，值也为字符串对象的键值对：
redis> SET msg "hello world"
OK
而执行以下命令将在数据库中创建一个键为字符串对象，值为列表对象的键值对：
redis> RPUSH numbers 1 3 5 7 9
