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Redis运行时怎么拿数据，读取方式和过程那些事儿

黎家
问答
2026-01-15 03:49:18
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主要基于对Redis官方文档、相关技术博客如Antirez（Redis创始人）的博客、以及《Redis设计与实现》等资料的解读）

要理解Redis运行时怎么拿数据，我们可以把它想象成一个速度极快、记忆力超强的“前台”，这个前台有一个非常特别的柜子来存放所有东西，我们来看看当你要从这个前台拿东西时,背后发生了哪些事儿。

第一步：客户端发出请求——“你好，我要这个！”

整个过程始于你的应用程序（我们称之为客户端），当你的代码需要从Redis获取一个数据时，比如执行一个 GET username:123 的命令，这个命令不会直接飞向Redis服务器，它首先会被你使用的Redis客户端库（比如Python的redis-py，Java的Jedis等）打包，这个库负责把人类可读的命令转换成Redis网络协议能理解的格式（RESP协议），通过网络连接（通常是TCP连接）,将这个请求发送到Redis服务器所在的地址和端口。

第二步：Redis接收并解析命令——“我听懂你要什么了”

Redis服务器一直在某个端口上“监听”，就像前台一直竖着耳朵，一旦收到网络数据包，它就会将其接收下来，Redis是单线程处理命令的（主要指核心的网络请求和数据操作部分，其他如持久化有额外线程），这意味着它在一个时间点只认真处理一个命令，这个设计避免了多线程的锁竞争,是Redis速度快的重要原因之一。

接收到的数据是二进制的流，Redis会按照RESP协议的规则，把这个流解析成原本的命令和参数，比如还原出 GET 和 username:123，Redis明白了你的意图：要读取键为 username:123 的值。

第三步：在内存数据库中查找——“我这就去柜子里找”

接下来就是最核心的一步：查找数据，Redis的所有数据都存放在内存中的一个巨大“字典”（或者说键值对集合）里，你可以想象这是一个超级大的哈希表，通过键（Key）可以直接定位到值（Value）所在的内存地址。

Redis会用你提供的键 username:123 作为“标签”，在这个内存哈希表里进行查找，这个查找过程的时间复杂度是O(1)，基本上可以认为是瞬间完成的，无论这个哈希表里存了1个键还是1亿个键（在理想情况下），找到后，它就把对应的值（比如字符串"张三"）从内存里取出来。

第四步：准备并发送响应——“给，这是你要的东西”

找到数据后，Redis还不能直接通过网络发回原始的内存数据，它需要再次利用RESP协议，将数据（比如字符串"张三"）编码成符合协议的格式，编码完成后,这个响应数据会被放入一个专门为这个客户端连接准备的输出缓冲区里。

操作系统的网络机制会负责将这个缓冲区里的数据通过TCP连接发送回你的客户端，Redis会尽快完成这一步,以便去处理下一个在队列中等待的命令。

第五步：客户端接收响应——“我收到了！”

客户端库在发送请求后，也会同步等待服务器的响应，当它通过网络接收到Redis传回来的数据包时，会对其进行解析，把RESP格式的数据转换回编程语言原生的数据类型（比如在Python中就是一个字符串对象），这个值被返回给你的应用程序代码，整个“拿数据”的过程就圆满结束了。

一些重要的补充细节：

缓存命中与未命中： 上面描述的是“缓存命中”的理想情况，如果键 username:123 在Redis中根本不存在，那么第三步查找会失败，Redis同样会返回一个表示“空”或“不存在”的响应（比如nil）给客户端，这种情况就是“缓存未命中”。
数据类型的影响： Redis支持多种数据类型（字符串、列表、哈希、集合等），读取不同类型的数据，命令不同（如 GET, HGETALL, LRANGE），但基本的查找过程是一致的：根据键找到值的存储入口，不同的是，找到入口后，由于数据结构的差异，组装返回数据的细节会有所不同，比如读取一个哈希表（Hash）,可能需要把所有的字段和值都遍历一遍再返回。
持久化与读取的交互： Redis的持久化（把数据存到硬盘）过程（RDB快照或AOF日志）是后台异步进行的，在正常读取数据时，持久化完全不会影响速度，因为读取操作只和内存打交道，根本不会去碰硬盘，只有在进行持久化操作时，可能会因为fork操作等产生短暂的延迟，但常规的GET、SET命令不受直接影响。
主从复制下的读取： 如果Redis配置了主从复制，应用程序也可以从“从节点”读取数据，以分担主节点的压力，这时，读取的流程完全一样，只不过请求是发给了从节点，但需要注意，由于复制是异步的,从节点上的数据可能会比主节点稍微旧一点。