一.概述：
Redis从大的方面来说，就是一个K-V数据库（或cache）；但是redis还提供了对复杂数据结构的操作，比如set/list/map，因此它需要具备对复杂数据的高效查询；此外它还提供了故障恢复特性，因此它需要具备数据持久化(文件操作)能力。
##如下为Reis顶层数据结构,redisDB实例表示为一个"database",任何K-V/expire信息均隶属一个db
##一个redis可以有多个databse,参见配置文件
//redis.h(源码)
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; /*DB 索引号*/
} redisDb; 此数据结构将会在redis与client交互中/以及后台worker中不断的调整和修改。顶层数据结构维护了K-V表/过期key集合/基于阻塞操作的Key集合/基于事务的watch-key集合等。其中K-V表就是一个hashtable，此表维护了“k-v对”集合，无论是查询还是插入，均基于HASH，HASH的默认尺寸为2,此后会根据“需要”做rehash操作(2*N),对于HASH冲突的解决（参见其他关于rehash原理），V的直接数据结构是linkedlist。dict数据结构可以参见dict.h源码
key就是简单的string，key似乎没有长度限制，不过原则上应该尽可能的短小且可读性强，无论是否基于持久存储，key在服务的整个生命周期中都会在内存中，因此减小key的尺寸可以有效的节约内存，同时也能优化key检索的效率。
value在redis中，存储层面仍然基于string，在逻辑层面，可以是string/set/list/map，不过redis为了性能考虑，使用不同的“encoding”数据结构类型来表示它们。(例如：linkedlist，ziplist等)。
Redis-server与client交互过程中以及value值的保存，使用的string称为sds：Simple Dynamic Strings，即简单动态字符串，它的实现原理和java中StringBuffer/StringBuilder如出一辙，这种结构很适合字符串长度无法预期或者允许区间操作的场景，这只是一种技巧。
key默认为“不过期”，可以通过“EXPIRE”/“PEXPIRE”来指定key过期的时间(秒/毫秒)，具有“过期”时间的key将会被添加到expires集合中，如果redis为“持久存储”，那么每个key的过期信息也将被序列化到rdb文件中；可以通过“PERSIST”来移除key的过期控制，此后key将处于“永不过期”状态。可以通过“TTL”/“PTTL”来查看key尚能“存活”的时间(剩余时间值)。
redis将过期时间转换成时间戳而保存起来，时间戳的计算将使用本地时间，对于key过期检测是通过将“过期时间”与本地时间(戳)比较，因此随意调整本地时间，将有可能导致redis对“过期控制”出现意外，比如将时间前进一天将会导致部分key直接过期；在数据恢复时，也会检测key是否过期，如果redis停机时间过久，那么会导致大量key过期，对于过期的key将直接丢弃；如果你的数据恢复文件来自其他server,且两个server的本地时间差距较大，也会导致上述问题。（参见db.c）“DEL”操作将会导致key删除，同时也会在expries集合中删除。在redis中(包括memcached)只有set/getset操作会重置“过期控制”，其他的任何读取/修改操作都不会“触及”(touch)过期时间(当然“expire”/“persist”除外).Redis对于过期检测，有2种方式，一个主动检测，一个是被动检测；在redis和client交互过程中，对于任何数据的操作，都会首先检测key是否已经过期，这是被动检测；主动检测是Redis启动的后台线程中，不间断的随机扫描一定量的key（randomKey），并对key进行过期检测。对于过期的key，将会被直接丢弃(伴生“DEL”操作)。因为slave不具备主动检测机制，master对于过期的key将会以一个“DEL”操作同步到salve中；如果采取的是AOF方式，也是以“DEL”指令append到文件中。
二.文件存储格式
如果你开启了snapshot功能，那么数据将会间歇性的同步到rdb文件中(binary文件)。
#摘自redis# FE 00 # FE = code that indicates database selector. db number = 00 ----------------------------# Key-Value pair starts FD $unsigned int # FD indicates "expiry time in seconds". After that, expiry time is read as a 4 byte unsigned int $value-type # 1 byte flag indicating the type of value - set, map, sorted set etc. $string-encoded-key # The key, encoded as a redis string $encoded-value # The value. Encoding depends on $value-type
可以通过“vim”指令查看此文件，不过阅读起来不是很方便。每条数据，都以特殊的字节标记开头，数据中包括“过期时间”/“value数据类型”“key”/“value数据”；基本上可以通过有序的读取字节序列的方式，即可恢复结构化的K-V逻辑结构。K-V字节存储结构图：
##过期时间：秒 [FD][过期时间戳：4个字节][value类型：一个字节][key字符串][value字符串] ##过期时间：毫秒 [FC][过期时间戳：8个字节][value类型：一个字节][key字符串][value字符串] ##无过期 [value类型：一个字节][key字符串][value字符串] ##其中FD/FC是一个标记前缀，一个字节，16进制表示，读取数据是，如果第一个字节不是FD/FC，那么它就是一个“无过期时间”的K-V。
1) value类型：
##摘自redis 0 = “String Encoding” 1 = “List Encoding” 2 = “Set Encoding” 3 = “Sorted Set Encoding” 4 = “Hash Encoding” 9 = “Zipmap Encoding” 10 = “Ziplist Encoding” 11 = “Intset Encoding” 12 = “Sorted Set in Ziplist Encoding” 13 = “Hashmap in Ziplist Encoding”
value类型用来指示文件解析者，将当前“K-V”以何种数据结构来表示。在Redis中目前有这13种数据结构，稍后逐一介绍。
2) key字符串：
因为基于字节流的方式解析，所以我们需要知道key的长度(后驱偏移量)：[位计算：前缀与长度][字符串值]
可能考虑节约空间或者其他考虑，key的解析有点奇怪，首先读取一个字节，并检测此字节的前2位(bit)，这2位数据是用来标记key的长度特征：
00: 此字节的剩余6位则表示“长度”
01: 此字节的剩余6位以及下一个字节的8位，共14位来表示“长度”
10: 此字节不参与计算，将直接读取4个字节，这4个字节表示“长度”
11: 一种特殊格式，剩余的6位用来表示格式信息，此种情况出现在value中，表示此value为一个integer类型数据：
##如果剩余6位的值为如下： 0: 8位integer 1: 16位integer 2: 32位integer
key的特征已经分析完毕，接下来直接读取一定“长度”的字节并编码成string即可，此string就是KEY。
3) value字符串：
此前已经有一个字节表示value-type，那么读取value就非常简单，那照2)中读取key字符串的方式读取出value的字符串，此后就可以根据value-type对字符串进行相应的解析，并构建逻辑数据结构。
在redis文件解析中，有2中方式：length-encoding，string-encoding；length-encoding主要的目的就是将字节码(不可读)数据使用“字节码成帧”手段，按照“[字节长度][字节序列]”的方式，读取“字节序列”并按照“字符编码(UTF-8)”的方式转换成字符串的过程。string-encoding,是对字符串使用“格式约束”手段解析成特定逻辑API的过程，例如将“1,2,3,4”转换成一个数组{1,2,3,4}.
三.数据结构概述
1)查看value类型：
redis 127.0.0.1:6379> lpush testlist 0 (integer) 1 redis 127.0.0.1:6379> type testlist list redis 127.0.0.1:6379> object encoding testlist "ziplist"
”type“指令用来查看value的类型，“object encoding”用来查看value的编码类型。在Redis中type有如下几种值：