Redis数据库的概念

1、Redis服务器默认会创建16个数据库，存储在数组中。

2、每个Redis客户端都有自己的目标数据库，默认情况下客户端的目标数据库为0号数据库，可以通过执行SELECT命令来切换目标数据库。

3、数据库的内部结构

（1）数据库由redisDb结构表示，主要由dict和expires两个字典构成，dict字典负责保存键值对，expires字典则负责保存键的过期时间。

（2）键空间的键也就是数据库的键，每个键都是一个字符串对象；键空间的值也就是数据库的值，每个值可以是字符串对象、列表对象、哈希表对象、集合对象、有序集合对象中的任意一种Redis对象。

（3）数据库常见操作有添加、删除、更新、取值、FLUSHDB（清空数据库）、RANDOMKEY（随机返回一个键）、DBSIZE（返回数据库键数量）。

4、键的生存时间和过期时间

（1）EXPIRE（秒）/PEXPIRE（毫秒）：以秒或者毫秒精度为数据库中的某个键设置生存时间（TTL）。

（2）EXPIREAT（秒）/PEXPIREAT（毫秒）：以秒或者毫秒精度为数据库的某个键设置过期时间（UNIX时间戳）。

（3）TTL/PTTL命令接受一个带有生存时间或者过期时间的键，返回这个键的剩余生存时间（秒/毫秒）。键不存在返回-2，键没有设置过期时间返回-1。

（4）EXPIRE、PEXPIRE和EXPIREAT三个命令都会转换成PEXPIREAT命令来执行。

（5）redisDb结构的expires字典保存了数据库中所有键的过期时间，我们称为过期字典。过期字典的键是某个键对象，值是一个long类型的整数（毫秒精度的过期时间）。

（6）PERSIST是PRXPIREAT命令的反操作，用来移除过期时间。

5、Redis的过期键删除策略

（1）惰性删除策略：所有读写数据库的Redis命令在执行之前都会调用expireIfNeed函数对输入键进行检查，如果键已过期则将键删除。

（2）定期删除策略：周期性函数serverCron执行时，activeExpireCycle函数每次随机从一定量的数据库中取出一定数量的键进行检查，并删除其中的过期键。定时循环执行，直到服务器中的所有数据库都被检查一遍。

（3）在执行SAVE或者BGSAVE命令创建一个新的RDB文件时，已过期的键不会保存，载入RDB文件时主服务器会过滤已过期的键，从服务器不会过滤，但是数据同步的时候从服务器数据会被清空，所以过期键不会对载入有影响。

（4）在执行BGREWRITEAOF命令重写一个AOF文件时，不会包含已过期的键，在过期键被惰性删除或者定期删除之后，程序会向AOF文件追加一条DEL命令，来显示地记录该键已被删除。

（5）当服务器运行在复制模式下时，从服务器的过期键删除动作由主服务器控制，只有在接到主服务器发来的DEL命令之后，从服务器才会删除过期键，这样可以保证主从服务器数据的一致性。

6、当Redis命令对数据库进行修改之后，服务器会根据配置向客户端发送数据库通知。