用 C/C++ 从零实现 Redis——简介

学习如何通过从零编码一个 Redis 服务器来构建真实世界的软件。如果你能写出一个 Redis 服务器，你几乎就能写出任何软件！因为它会教给你两项根本技能：

网络编程。 更高阶段的编程是“面向多台机器的编程”。想想 HTTP 服务器、RPC、数据库、分布式系统。
数据结构。 有人说数据结构没用，只在 LeetCode 题目里用得上。Redis 就是最好的反例。很多基础数据结构有非常有用的应用，但前提是你得了解得足够多，才能用得出来。

什么是 Redis？

Redis 是最流行的内存键值存储，主要用于缓存，因为没有任何存储比内存更快。缓存服务器几乎是不可避免的，因为它是最容易实现的扩容手段。一个缓存可以把慢速的数据库查询从整体路径中剥离出去。

从本质上说，缓存服务器就是一个通过网络访问的 map<string, string>。但在 Redis 里，“value” 不只是字符串，它还可以是多种数据结构：哈希表、列表或有序集合，从而支持排名、列表分页等复杂场景。这也是 Redis 被称为“数据结构服务器（data structure server）”的原因。

为什么要从零开始？

用费曼的话说：“What I cannot create, I do not understand（不能创造，就不能理解）。” “创造”和“理解”存在不同层次。把一堆库粘在一起当然也是“创造”，但你不必止步于此——你可以创造更底层的东西，理解更基础的原理。

目标并不是重复造轮子，而是掌握能让你与众不同的基础。你会做出更好的技术决策，更擅长调试，也会拥有更多的职业选择。

为什么选 C/C++？

Redis 的第一个版本是用 TCL 脚本写的，但那只是玩具版；最终产品是用 C 实现的。做一个玩具版是理解事物的好方法，但总还有更多值得学习的内容：

• 高性能软件需要对底层的控制，而这就需要 C/C++。
• C 没有内置的数据结构或网络库，它会迫使你真正去学习这些。
• 这里的代码主要是纯 C，只使用极少且可选的 C++ 特性。即便没有 C/C++ 经验也应当能读懂。我也希望这能激励你去学习 C/C++。不过，用其他语言来覆盖部分课程内容也未尝不可。
• Go 更高层一些，但在编写数据结构、处理位与字节方面仍然合适。它内置成熟的网络库，因此你不会学到完整的“从零实现网络”的那套内容。
• Python 对于自己实现哈希表这类数据结构就太高层了，因为它是内置的。很多生产级的东西其实是 C 实现，再由 Python 做胶水。Python 对 socket 只有薄薄的一层封装，所以网络部分的内容仍然适用。
• JavaScript 和 Python 一样高层，还带有“看不见的”事件循环以及内置网络能力。要完全理解 JS 或 Go，你需要超越 JS 或 Go 本身的知识。

为什么要自己实现一个 Redis？

• 它能让你为更技术性、更偏系统的软件工作做好准备，并在通用软件开发被 AI 工具稀释时，为你提供新的职业选项。
• 这是很好的练习，特别适合还没有真实项目经历的学生。
• 这是对基础知识的快速复盘，对求职面试很有帮助。
• 了解事物如何运作是有趣且能激发思维的。