Redis里put方法到底咋设计的，原理和实现细节随便聊聊

核心目标：把键值对稳稳当当地放进去

SET命令最基本、最简单的任务就是：你给我一个键（key）和一个值（value），我把它存到内存里，比如你执行 SET username "张三"，Redis就要完成这几步：

1. 查重与内存管理：Redis会先看看内存里是不是已经存在一个叫“username”的键了，如果存在，它需要先把旧值占用的内存清理掉，因为Redis是自己管理内存的，得精打细算，它会计算新值“张三”这个字符串需要占多大地方，并分配相应的内存。
2. 编码与存储：你以为“张三”这个字符串就直接存进去了？没那么简单，Redis为了节省内存和提高效率，玩了很多小花招，也就是所谓的“编码优化”，如果一个字符串很短，它可能会用一种叫embstr的方式存储，把键和值在内存里紧挨着放，这样找起来快，如果字符串很长，或者数字，Redis可能会把它转换成整数类型来存，这样占的空间更小，这个过程对用户是完全透明的，你感觉不到，但正是这些细节决定了Redis的性能。
3. 更新索引：Redis的所有键值对都存储在一个巨大的全局哈希表里，你可以把这个哈希表想象成一个有很多房间（桶）的大楼，当你执行SET时，Redis会根据键“username”计算出一个哈希值，这个值决定了它应该去哪个“房间”，然后它就把这个键值对放进对应的房间里，如果那个房间已经有其他键了（哈希冲突），Redis会用链表把他们都串起来（后来新版本也会用跳表等更高效的结构）。

不只是简单存放：丰富的“开关”选项

如果SET只能干这么点事，那它就太普通了，它的强大之处在于提供了一堆可选参数，让你能精细控制存放行为，这就像是给简单的“放东西”这个动作加上了各种智能开关。

• 过期时间（EX/PX）：这是缓存场景最常用的功能，你可以SET key value EX 10，告诉Redis这个键值对只能活10秒，10秒后，它会被自动删除，这完美解决了缓存数据失效的问题，实现上，Redis会有专门的机制（比如定期删除和惰性删除）来清理这些过期的键。
• 条件设置（NX/XX）：这实现了类似“锁”的功能。
  • NX：只有在这个键不存在的时候，我才设置它，这简直就是为分布式锁量身定做的，比如多个客户端同时想抢一个锁，用SET lock_key unique_value NX，只有一个客户端能成功，因为他最先创建了这个键。
  • XX：正好相反，只有在这个键已经存在的时候，我才更新它的值，这在某些需要先检查状态的场景下有用。
• GET老值：有些版本的Redis的SET命令还支持GET选项，意思是“设置我这个新值，但同时把旧值返回给我”，这在一个操作里完成了“读-改-写”，是原子性的，很实用。

背后的大家伙：全局哈希字典与多态

不管你用不用那些高级选项,你塞进去的每一个键值对，最终都落脚于一个叫全局哈希字典的数据结构里（来源：Redis设计与实现），这个字典是Redis所有数据的入口，速度极快，理论上接近O(1)的查找时间复杂度。

更有意思的是,这个字典的“值”并不是直接存储你的字符串或者列表，而是存储了一个指向一个叫redisObject结构的指针，这个redisObject可以说是Redis里所有数据类型的“包装盒”或者“元数据”，它里面记录了：

• 实际的数据类型：比如是字符串（string）、列表（list）、哈希（hash）等。
• 实际数据的编码方式：就是我们刚才提到的，比如字符串是embstr还是raw，列表是压缩列表还是双向链表等。
• 其他管理信息：比如过期时间、引用计数等。

这种设计使得Redis的数据存储非常灵活,是一种“多态”的体现。SET命令在处理时，并不需要关心你存的具体是啥，它只管把键和这个“万能包装盒”存到哈希表里，当其他命令（如GET）来读取时，再根据redisObject里记录的类型和编码，用正确的方式把数据取出来。

持久化的考量：内存里的变动如何落地？

你SET了一个值，它只是在内存里生效了，但如果Redis服务器重启，内存数据就全丢了，put”这个动作还牵涉到持久化问题，Redis主要通过两种方式把内存的数据变动（包括SET）记下来：

1. RDB（快照）：隔一段时间，或者满足一定条件时，Redis会把整个内存数据集拍一张快照，保存成一个压缩的二进制文件（dump.rdb），你的SET操作可能要在下一次快照时才会被固化到磁盘上。
2. AOF（追加日志）：更常见的方式是，每执行一条写命令（比如SET），Redis就把它以协议文本的形式追加到一个日志文件（appendonly.aof）的末尾，这样即使服务器宕机，重启后重新执行一遍AOF文件里的所有命令，就能恢复数据，为了保证数据不丢失，还可以配置为每执行一条命令就强制刷一次磁盘（性能有代价），或者每秒刷一次（折中方案）。

一个简单的SET命令背后，可能还会触发AOF文件的写入操作，甚至可能引起后台的持久化进程工作。

总结一下

所以你看,Redis里这个看似简单的“put”（SET命令），其设计一点也不简单，它不仅仅是将数据扔进内存哈希表那么简单，而是一个集成了精细内存管理、多编码优化、条件逻辑控制、过期时间管理、并与持久化机制紧密协作的复杂操作，它的设计哲学是：给用户提供一个极其简单直观的接口，但在接口之下，通过精妙的数据结构和算法，实现高性能、高并发的数据存取，这也就是为什么Redis能成为一个如此受欢迎的内存数据库。