Golang implementiert Redis

Redis ist eine leistungsstarke Schlüsselwertspeicherdatenbank, die sehr beliebt ist und häufig für Caching, Nachrichtenwarteschlangen, Datenspeicherung und andere Szenarien verwendet wird. In diesem Artikel wird erläutert, wie Sie mit der Go-Sprache eine einfache Redis-Datenbank implementieren.

Redis-Datenstruktur

Redis ist eine Schlüsselwertspeicherdatenbank, in der sowohl Schlüssel als auch Werte verschiedene Datentypen sein können. Redis unterstützt fünf grundlegende Datentypen:

1. String: Der grundlegendste Datentyp von Redis ist binärsicher, was bedeutet, dass er beliebige Daten enthalten kann.
2. Liste (Liste): Der Listentyp ist eine doppelt verknüpfte Liste. Jeder Knoten enthält eine Zeichenfolge, die Operationen wie Hängen, Verschieben und Platzieren an beiden Enden der Liste ermöglicht.
3. Set: Der Set-Typ ist eine ungeordnete Sammlung, die eindeutige, sich nicht wiederholende Zeichenfolgen enthält.
4. Hash-Tabelle (Hash): Der Hash-Tabellentyp ist eine ungeordnete Hash-Tabelle mit String-Feldern und entsprechenden Werten. Die String-Felder sind eindeutig und werden zum Speichern von Schlüssel-Wert-Paaren verwendet.
5. Geordneter Satz (ZSet): Der geordnete Satztyp ist ein ungeordneter Satz nach Rang, der eindeutige, nicht duplizierte Mitglieder und eine geordnete Punktzahl enthält, die jedem Mitglied zugeordnet ist.

Unter den oben genannten Datentypen sind Zeichenfolgen, Listen, Hash-Tabellen und geordnete Mengen die am häufigsten verwendeten Typen.

Anders als andere Datenbanken verwendet Redis aus Leistungsgründen ein Single-Thread-Modell und verbraucht viel Speicher, sodass Daten häufig auf die Festplatte geschrieben werden müssen.

Redis-Befehle

Redis-Befehle (Befehle) sind Nachrichten, die vom Client an den Redis-Server gesendet werden. Sie liegen normalerweise im Nur-Text-Format vor und verwenden
als Trennzeichen zwischen Befehlen und Parametern. Jeder Befehl besteht aus einem oder mehreren Parametern, wobei der erste Parameter der Befehlsname ist. Redis-Befehle können zum Bearbeiten von Daten in der Redis-Datenbank verwendet werden, z. B. zum Lesen und Schreiben von Daten, zum Erstellen und Löschen von Schlüsseln usw.

Im Folgenden finden Sie Beispiele für mehrere häufig verwendete Befehle:

1. SET: Legen Sie ein Schlüssel-Wert-Paar fest.

   Schlüsselwert festlegenset key value

2. GET：获取指定键的值。

   get key

3. INCR：将指定键的值加 1。

   incr key

4. DECR：将指定键的值减 1。

   decr key

5. EXPIRE：设置键的过期时间。

   expire key seconds

GET: Den Wert des angegebenen Schlüssels abrufen.

get key

INCR: Erhöhen Sie den Wert des angegebenen Schlüssels um 1.

incr key

DECR: Dekrementiert den Wert des angegebenen Schlüssels um 1.

decr key

EXPIRE: Legen Sie die Ablaufzeit des Schlüssels fest.

Schlüsselsekunden ablaufen

Redis-Datenbank implementieren

Um die Redis-Datenbank zu implementieren, müssen wir fünf Arten von Datenstrukturen erstellen: Zeichenfolgen, Listen, Mengen, Hash-Tabellen und geordnete Mengen. Wir müssen auch den Redis-Server implementieren, damit er Client-Befehle annehmen und verarbeiten kann.

Zuerst müssen wir eine Redis-Datenbankstruktur definieren, die alle Schlüssel-Wert-Paare speichern kann und fünf Arten von Datenstrukturen enthält:

type RedisDB struct {
   StringData map[string]string
   ListData map[string][]string
   SetData map[string]map[string]bool
   HashData map[string]map[string]string
   ZsetData map[string]map[string]float64
}

Als nächstes definieren wir die Methode zur Verarbeitung von Redis-Befehlen. Wir können die Switch-Anweisung verwenden, um für jeden Befehlsnamen eine Case-Anweisung zu schreiben und diese dann basierend auf dem Befehlsnamen und den Parametern an die entsprechende Methode weiterzuleiten, zum Beispiel: 🎜

func (r *RedisDB) ExecuteCommand(command []string) interface{} {
   switch strings.ToLower(command[0]) {
   case "get":
      return r.Get(command[1])
   case "set":
      r.Set(command[1], command[2])
      return "OK"
   case "del":
      r.Del(command[1:]...)
      return "OK"
   case "exists":
      return r.Exists(command[1])
   case "expire":
      r.Expire(command[1], command[2])
      return "OK"
   }
   return fmt.Sprintf("Error: unknown command %s", command[0])
}

🎜 Wir müssen eine Methode implementieren, um jeden Redis-Befehl zu verarbeiten. Das Folgende ist beispielsweise die Implementierung des GET-Befehls: 🎜

func (r *RedisDB) Get(key string) interface{} {
   result, ok := r.StringData[key]
   if !ok {
      return nil
   }
   return result
}

🎜 Die Implementierung des SET-Befehls lautet wie folgt: 🎜

func (r *RedisDB) Set(key, value string) {
   r.StringData[key] = value
}

🎜 Die Implementierung des DEL-Befehls lautet wie folgt: 🎜

func (r *RedisDB) Del(keys ...string) {
   for i := range keys {
      delete(r.StringData, keys[i]) // 删除字符串
      delete(r.ListData, keys[i])   // 删除列表
      delete(r.SetData, keys[i])    // 删除集合
      delete(r.HashData, keys[i])   // 删除哈希表
      delete(r.ZsetData, keys[i])   // 删除有序集合
   }
}

🎜EXISTS-Befehl lautet wie folgt: 🎜

func (r *RedisDB) Exists(key string) interface{} {
   _, ok1 := r.StringData[key]
   _, ok2 := r.ListData[key]
   _, ok3 := r.SetData[key]
   _, ok4 := r.HashData[key]
   _, ok5 := r.ZsetData[key]
   if ok1 || ok2 || ok3 || ok4 || ok5 {
      return true
   }
   return false
}

🎜Schließlich haben wir einen einfachen Befehlsparser für die Redis-Datenbank implementiert, der Befehle vom Client empfängt und sie an die Befehlsverarbeitungsmethoden der Datenbank weiterleitet, um ein Ergebnis zu erhalten. Der Code lautet wie folgt: 🎜

func (r *RedisDB) CommandParser(conn net.Conn) {
   defer conn.Close()
   reader := bufio.NewReader(conn)
   for {
      command, err := reader.ReadString('
')
      if err != nil {
         return
      }
      command = strings.TrimRight(command, "
")
      if len(command) == 0 {
         continue
      }

      args := strings.Split(command, " ")
      result := r.ExecuteCommand(args)
      data, _ := json.Marshal(result)
      conn.Write(data)
      conn.Write([]byte("
"))
   }
}

🎜Auf diese Weise haben wir eine einfache Redis-Datenbank implementiert. 🎜🎜Testen Sie die Redis-Datenbank🎜🎜Wir können Telnet verwenden, um die Redis-Datenbank zu testen. Führen Sie zuerst den Redis-Server aus: 🎜

redis := RedisDB{
   StringData: make(map[string]string),
   ListData: make(map[string][]string),
   SetData: make(map[string]map[string]bool),
   HashData: make(map[string]map[string]string),
   ZsetData: make(map[string]map[string]float64),
}
listener, err := net.Listen("tcp", ":6379")
if err != nil {
   log.Fatal("Unable to listen on port 6379", err)
}
for {
   conn, err := listener.Accept()
   if err != nil {
      log.Println("Error accepting connection", err)
      continue
   }
   go redis.CommandParser(conn)
}

🎜 Dann verwenden Sie Telnet, um eine Verbindung zum Redis-Server herzustellen: 🎜

telnet localhost 6379

🎜Geben Sie den Befehl in Telnet ein, um die Redis-Datenbank zu testen: 🎜

set name john
OK
get name
"john"
exists name
true
expire name 60
OK
del name
OK

🎜Auf diese Weise haben wir erfolgreich eine einfache Redis-Datenbank implementiert . Dies ist natürlich nur eine grundlegende Implementierung, und die eigentliche Redis-Datenbank enthält auch viele erweiterte Funktionen wie Publish/Subscribe, Lua-Skripte, Transaktionen, Persistenz, Clustering und mehr. Die in diesem Artikel bereitgestellte einfache Version reicht jedoch aus, um die grundlegenden Implementierungsprinzipien von Redis zu verstehen. 🎜

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonGolang implementiert Redis. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!