redis当中数据库的实现

redis服务器将所有数据库都保存在服务器状态redisServer结构的db数组中，db数组的每个项都是一个redisDb机构，每个redisDb结构代表一个数据库

struct redisServer{
    //....
    redisDb *db;
    int dbnum;
    //....
};
typedef struct redisDb {
    dict *dict; /* The keyspace for this DB */
    dict *expires; /* Timeout of keys with a timeout set */
    dict *blocking_keys; /* Keys with clients waiting for data (BLPOP)*/
    dict *ready_keys; /* Blocked keys that received a PUSH */
    dict *watched_keys; /* WATCHED keys for MULTI/EXEC CAS */
    int id; /* Database ID */
    long long avg_ttl; /* Average TTL, just for stats */
} redisDb;

其中dbnum属性的值由服务器配置选项决定。
每个redis客户端都有自己的目标数据库，每当客户端执行数据库读写命令的时候，目标数据库就会成为这些命令的操作对象。默认情况下，redis客户端的目标数据库为0号数据库，但客户端可以通过执行SELECT命令来切换目标数据库。
在服务器内部，客户端状态redisClient结构的db属性记录了客户端当前的目标数据库，这个属性是一个指向redisDb结构的指针

typedef struct redisClient{
    //...
    redisDb *db;
    //...
} redisClient;

通过修改redisClient.db指针，让它执行服务器中的不同数据库，从而实现切换目标数据库的功能，这就是SELECT命令的实现原理

redis是一个键值对数据库服务器，服务器中的每个数据库都由一个redisDb结构表示，其中dict字典当中保存了数据库中的所有键值对，我们将这个字典称为键空间：
1. 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
2. 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、集合对象和有序集合对象中的任意一种。

redisDb结构当中的expires字典保存了数据库中所有键的过期时间：
1. 过期字典的键是一个指针，这个指针指向键空间中的某个键对象
2. 过期字典的值是个long long类型的整数，这个整数保存了键所指向的数据库键的过期时间——一个毫秒精度的UNIX时间戳（epoch）

如果一个键过期了，有三种不同的删除策略来删除对应的键与关联的时间
1. 定时删除：在设置键的过期时间的同时，创建一个定时器，让定时器在键的过期时间来临时，立即执行删除操作
2. 惰性删除：放任键过期不管，但是每次从键空间中获取键时，都检查取得的键是否过期，如果过期的话，就删除该键；如果没有过期，就返回该键。redis当中的实现是：所有读写数据库的redis命令在执行之前都会调用expireIfNeeded函数对输入键进行检查，如果已经过期，则删除，如果没有过期，则不做动作
3. 定期删除：每隔一段时间，程序就对数据库进行一次检查，删除里面的过期键。redis里面，每当redis的服务器周期性操作serverCron函数执行时，activeExpireCycle函数就会被调用，它在规定的时间内，分多次遍历服务器中的各个数据库，从数据库的expires字典中随机检查一部分键的过期时间，并删除其中的过期键，会有全局变量记录当前activeExpireCycle函数检查的进度，以便在下一次运行时继续，
在redis服务器中使用的是惰性删除和定期删除两种策略：通过配合使用这两种删除策略，服务器可以很好的在合理使用CPU时间和避免浪费内存空间之间的平衡

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，只要主服务器没有发送DEL命令，即使有客户端向从服务器请求一个过期的键，也会如愿返回。


数据库通知可以让客户端通过订阅给定的频道或者模式，来获知数据库中键的变化，以及数据库中命令的执行情况。其中，某个键执行了什么命令的通知称为键空间（key-space）通知，另一类某个命令被什么键执行了的通知称为键事件（key-event）通知
服务器配置的notify-keyspace-events选项决定了服务器所发送通知的类型，具体见官方文档。具体实现是由函数notifyKeyspaceEvent来实现的，它会根据选项设置的值，选择通知类型type，然后检测是否允许发送键空间通知，最后检测是否允许发送键事件通知