Golang implémente Redis

Redis est une base de données de stockage clé-valeur hautes performances qui est très populaire et largement utilisée dans la mise en cache, les files d'attente de messages, le stockage de données et d'autres scénarios. Cet article explique comment utiliser le langage Go pour implémenter une simple base de données Redis.

Structure de données Redis

Redis est une base de données de stockage clé-valeur, où les clés et les valeurs peuvent être de différents types de données. Redis prend en charge cinq types de données de base :

1. String : le type de données le plus élémentaire de Redis est sécurisé en mode binaire, ce qui signifie qu'il peut contenir n'importe quelle donnée. La longueur maximale des données de ce type est de 512 Mo.
2. List (List) : Le type de liste est une liste doublement chaînée. Chaque nœud contient une chaîne, permettant des opérations telles que suspendre, déplacer et faire apparaître aux deux extrémités de la liste.
3. Set : le type set est une collection non ordonnée qui contient des chaînes uniques et non répétitives.
4. Table de hachage (Hash) : Le type de table de hachage est une table de hachage non ordonnée avec des champs de chaîne et les valeurs correspondantes. Les champs de chaîne sont uniques et utilisés pour stocker des paires clé-valeur.
5. Ensemble ordonné (ZSet) : le type d'ensemble ordonné est un ensemble non ordonné classé contenant des membres uniques et non dupliqués et un score ordonné associé à chaque membre.

Parmi les types de données ci-dessus, les chaînes, les listes, les tables de hachage et les ensembles ordonnés sont les types les plus couramment utilisés.

Différent des autres bases de données, Redis utilise un modèle monothread pour des raisons de performances et utilise une grande quantité de mémoire, ce qui nécessite d'écrire fréquemment les données sur le disque.

Commandes Redis

Les commandes Redis (Commandes) sont des messages envoyés par le client au serveur Redis. Elles sont généralement au format texte brut et utilisent
comme délimiteur entre les commandes et les paramètres. Chaque commande se compose d'un ou plusieurs paramètres, dont le premier est le nom de la commande. Les commandes Redis peuvent être utilisées pour exploiter les données de la base de données Redis, telles que la lecture et l'écriture de données, la création et la suppression de clés, etc.

Voici des exemples de plusieurs commandes couramment utilisées :

1. SET : définissez une paire clé-valeur.

   set key valueset 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 : Obtenez la valeur de la clé spécifiée.

get key

INCR : Augmente la valeur de la clé spécifiée de 1.

incr key

DECR : Décrémenter la valeur de la clé spécifiée de 1.

decr key

EXPIRE : Définissez le délai d'expiration de la clé.

expire les secondes clés

Implémentation de la base de données Redis

Afin d'implémenter la base de données Redis, nous devons créer cinq types de structures de données : chaînes, listes, ensembles, tables de hachage et ensembles ordonnés. Nous devons également implémenter le serveur Redis afin qu'il puisse accepter les commandes client et les traiter.

Tout d'abord, nous devons définir une structure de base de données Redis, qui peut stocker toutes les paires clé-valeur et contient cinq types de structures de données :

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
}

Ensuite, nous définissons la méthode de traitement des commandes Redis. Nous pouvons utiliser l'instruction switch pour écrire une instruction case pour chaque nom de commande, puis l'envoyer à la méthode correspondante en fonction du nom de la commande et des paramètres, par exemple : 🎜

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])
}

🎜 Nous devons implémenter une méthode pour gérer chaque commande Redis. Par exemple, voici l'implémentation de la commande GET : 🎜

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

🎜 L'implémentation de la commande SET est la suivante : 🎜

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

🎜 L'implémentation de la commande DEL est la suivante : 🎜

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
   }
}

🎜La commande EXISTS est la suivante : 🎜

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
}

🎜Enfin, nous en avons implémenté un simple pour la base de données Redis. Un analyseur de commandes qui reçoit les commandes du client et les transmet aux méthodes de traitement des commandes de la base de données pour obtenir un résultat. Le code est le suivant : 🎜

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("
"))
   }
}

🎜De cette façon, nous avons implémenté une simple base de données Redis. 🎜🎜Testez la base de données Redis🎜🎜Nous pouvons utiliser telnet pour tester la base de données Redis. Tout d'abord, exécutez le serveur Redis : 🎜

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)
}

🎜 Ensuite, utilisez telnet pour vous connecter au serveur Redis : 🎜

telnet localhost 6379

🎜Entrez la commande dans telnet pour tester la base de données Redis : 🎜

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

🎜De cette façon, nous avons réussi à implémenter une base de données Redis simple. . Bien sûr, il ne s'agit que d'une implémentation de base, et la base de données Redis actuelle contient également de nombreuses fonctionnalités avancées, telles que la publication/abonnement, les scripts Lua, les transactions, la persistance, le clustering, etc. Mais la version simple fournie dans cet article est suffisante pour que vous compreniez les principes de base de mise en œuvre de Redis. 🎜

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