Redigo
October 18, 2025 · View on GitHub
🚀 从零开始，用 Go 语言手写一个完整的 Redis 服务器
带有完整项目笔记，没有遗漏任何细节，适合用于学习 Redis 的实现原理。
📖 笔记
🌐 在线笔记
Deepwiki：AI 生成的技术文档，可以和代码对话
本地运行笔记：
cd guide
npm install
npm run dev
# 访问 http://localhost:3000
笔记目录
🏗️ 基础架构
🔧 数据结构篇
🚀 高级特性
✨ 核心特性
🎯 已实现功能
- ✅ 网络层：TCP 服务器
- ✅ 协议层：RESP 协议解析器
- ✅ 存储引擎：内存数据库
- ✅ 数据结构：String、List、Hash、Set、ZSet
- ✅ 并发安全：Key级别细粒度锁定机制
- ✅ 持久化：AOF (Append Only File) 机制
- ✅ 集群：一致性哈希
🔧 支持的 Redis 命令
🔑 键操作命令
DEL key [key ...] # 删除一个或多个键
EXISTS key [key ...] # 检查键是否存在
FLUSHDB # 清空当前数据库
TYPE key # 获取键的数据类型
RENAME key newkey # 重命名键
RENAMENX key newkey # 仅当新键不存在时重命名
KEYS pattern # 查找匹配模式的键
📝 字符串操作
SET key value # 设置键值对
GET key # 获取键的值
SETNX key value # 仅当键不存在时设置
GETSET key value # 设置新值并返回旧值
STRLEN key # 获取字符串长度
📋 列表操作
LPUSH key value [value ...] # 从左侧插入元素
RPUSH key value [value ...] # 从右侧插入元素
LPOP key # 从左侧弹出元素
RPOP key # 从右侧弹出元素
LRANGE key start stop # 获取指定范围的元素
LLEN key # 获取列表长度
LINDEX key index # 获取指定位置的元素
LSET key index value # 设置指定位置的元素值
🏠 哈希操作
HSET key field value # 设置哈希字段
HGET key field # 获取哈希字段值
HEXISTS key field # 检查哈希字段是否存在
HDEL key field [field ...] # 删除哈希字段
HLEN key # 获取哈希字段数量
HGETALL key # 获取所有字段和值
HKEYS key # 获取所有字段名
HVALS key # 获取所有字段值
HMGET key field [field ...] # 获取多个字段值
HMSET key field value [field value ...] # 设置多个字段
HSETNX key field value # 仅当字段不存在时设置
🎯 集合操作
SADD key member [member ...] # 添加集合成员
SCARD key # 获取集合成员数量
SISMEMBER key member # 检查成员是否在集合中
SMEMBERS key # 获取所有集合成员
SREM key member [member ...] # 删除集合成员
SPOP key [count] # 随机弹出集合成员
SRANDMEMBER key [count] # 随机获取集合成员
SUNION key [key ...] # 计算集合并集
SUNIONSTORE dest key [key ...] # 存储集合并集
SINTER key [key ...] # 计算集合交集
SINTERSTORE dest key [key ...] # 存储集合交集
SDIFF key [key ...] # 计算集合差集
SDIFFSTORE dest key [key ...] # 存储集合差集
⚖️ 有序集合操作
ZADD key score member [score member ...] # 添加有序集合成员
ZSCORE key member # 获取成员分数
ZCARD key # 获取有序集合成员数量
ZRANGE key start stop [WITHSCORES] # 按索引范围获取成员
ZREM key member [member ...] # 删除有序集合成员
ZCOUNT key min max # 统计分数范围内的成员数量
ZRANK key member # 获取成员排名
🔧 系统命令
PING # 测试连接
SELECT index # 选择数据库
🚀 快速开始
环境要求
- Go 1.21+
- Git
- Node.js 18+ (可选，用于运行笔记)
查看笔记的方式
# 1. 克隆项目
git clone https://github.com/inannan423/redigo.git
cd redigo
# 2. 启动笔记（可选，可以访问 https://redigo.vercel.app）
cd guide
npm install
npm run dev
# 访问 http://localhost:3000 开始学习
# 3. 按笔记进度切换分支学习
git checkout tcp-server # 第一章：TCP 服务器
git checkout resp-parser # 第二章：RESP 协议
git checkout database # 第三章：数据库核心
# ... 更多分支见笔记
方式二：直接运行完整版 🏃♂️
# 1. 克隆项目
git clone https://github.com/inannan423/redigo.git
cd redigo
# 2. 启动单机模式
go run main.go
# 3. 启动集群模式（需要配置 redis.conf）
# 编辑 redis.conf 设置集群节点
go run main.go
客户端连接测试
# 使用 Redis 官方客户端
redis-cli -h localhost -p 6380
# 测试基本命令
127.0.0.1:6380> SET hello world
OK
127.0.0.1:6380> GET hello
"world"
127.0.0.1:6380> PING
PONG
📊 性能基准与压力测试
Redis 提供了 redis-benchmark 工具来测试性能，以下是详细的使用指导：
📋 基础用法
安装 redis-benchmark
确保已安装 Redis 客户端工具：
# macOS
brew install redis
# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install redis-tools
# CentOS/RHEL
sudo yum install redis
基本测试命令
# 启动 Redigo 服务器
go run main.go
# 在另一个终端运行基准测试
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 100000 -c 50
🎯 常用测试场景
字符串操作性能测试
# SET 命令测试
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 100000 -c 50 -t set
# GET 命令测试
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 100000 -c 50 -t get
# 混合 SET/GET 测试
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 50000 -c 25 -t set,get
列表操作性能测试
# LPUSH 测试
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 50000 -c 25 -t lpush
# LPOP 测试
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 50000 -c 25 -t lpop
# LRANGE 测试
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 10000 -c 10 -t lrange_100,lrange_300,lrange_500
哈希操作性能测试
# HSET 测试
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 50000 -c 25 -t hset,hget
集合操作性能测试
# SADD 测试
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 50000 -c 25 -t sadd,spop
有序集合操作性能测试
# ZADD 测试
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 50000 -c 25 -t zadd,zrem
# ZRANGE 测试
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 10000 -c 10 -t zadd,zrange_100,zrange_300,zrange_500
一次测试所有命令
redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 100000 -c 50 -t set,get,lpush,lpop,lrange,hset,hget,hdel,hlen,hkeys,hvals,hmget,hmset,hsetnx,sadd,spop,smembers,srem,sinter,sinterstore,sdiff,sdiffstore,zadd,zrem,zcard,zrange,zcount,zrank
📊 参数详解
| 参数 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
-h <hostname> | Redis 服务器地址 | -h localhost |
-p <port> | Redis 服务器端口 | -p 6380 |
-n <requests> | 总请求数 | -n 100000 |
-c <clients> | 并发连接数 | -c 50 |
-d <size> | 数据大小（字节） | -d 1024 |
-t <tests> | 指定测试命令 | -t set,get,lpush |
-k <boolean> | 保持连接 | -k 1 |
-r <keyspacelen> | 键空间大小 | -r 100000 |
-P <pipeline> | 管道请求数 | -P 10 |
-q | 静默模式，只显示结果 | -q |
--csv | CSV 格式输出 | --csv |
📈 性能指标解读
测试完成后，redis-benchmark 会显示以下关键指标：
====== SET ======
100000 requests completed in 1.23 seconds
50 parallel clients
3 bytes payload
keep alive: 1
99.95% <= 1 milliseconds
100.00% <= 2 milliseconds
81234.56 requests per second
关键指标说明：
- Requests per second (RPS)：每秒处理的请求数，越高越好
- Latency percentiles：延迟百分位数，显示响应时间分布
- 平均延迟：所有请求的平均响应时间
- 吞吐量：服务器的数据处理能力
📋 实际测试结果分析
测试环境： MacBook Pro M2, 16GB RAM, macOS 15.2
基于 redis-benchmark -h localhost -p 6380 -n 100000 -c 50 -t set,get,lpush,lpop,lrange,hset,hget,hdel,hlen,hkeys,hvals,hmget,hmset,hsetnx,sadd,spop,smembers,srem,sinter,sinterstore,sdiff,sdiffstore,zadd,zrem,zcard,zrange,zcount,zrank 的综合测试结果：
🚀 核心操作性能表现
| 操作类型 | QPS | 平均延迟(ms) | P95延迟(ms) | P99延迟(ms) |
|---|---|---|---|---|
| SET | 148,368 | 0.193 | 0.295 | 0.671 |
| GET | 149,031 | 0.186 | 0.279 | 0.447 |
| LPUSH | 163,666 | 0.176 | 0.247 | 0.399 |
| LPOP | 153,610 | 0.184 | 0.279 | 0.359 |
| HSET | 163,132 | 0.174 | 0.247 | 0.335 |
| SADD | 143,062 | 0.193 | 0.287 | 0.407 |
| SPOP | 160,772 | 0.175 | 0.255 | 0.311 |
| ZADD | 162,866 | 0.177 | 0.247 | 0.359 |
📋 范围查询性能分析
| LRANGE操作 | QPS | 平均延迟(ms) | P95延迟(ms) | P99延迟(ms) | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| LRANGE_100 | 45,167 | 0.613 | 1.087 | 2.703 | 小数据量查询 |
| LRANGE_300 | 22,619 | 1.146 | 1.647 | 2.719 | 中等数据量查询 |
| LRANGE_500 | 15,352 | 1.663 | 2.279 | 3.487 | 大数据量查询 |
| LRANGE_600 | 13,344 | 1.881 | 2.375 | 2.903 | 超大数据量查询 |
🎯 性能亮点
基础操作（SET/GET/LPUSH/HSET等）均达到 14万+ QPS，最高性能的 LPUSH 操作达到 16.3万+ QPS，所有基础操作平均延迟均低于 0.2ms，P95 延迟保持在 0.3ms 以内，P99 延迟控制在 0.7ms 以内
🗓 TODO
- 完善集群模式
- 实现更多 Redis 命令
- 增加更多数据结构支持
- 提升测试覆盖率
🤝 贡献指南
欢迎贡献！
- 🐛 Bug 修复：发现问题请提交 Issue，或者直接提交 Commit
- 📚 文档改进：让笔记更清晰易懂
- ✨ 新功能：实现更多 Redis 命令
- 🎯 性能优化：优化 Redigo 的性能
- 🧪 测试用例：提高代码覆盖率
如何贡献
- Fork 本项目
- 创建特性分支 (
git checkout -b feature/AmazingFeature) - 提交改动 (
git commit -m 'Add some AmazingFeature') - 推送到分支 (
git push origin feature/AmazingFeature) - 创建 Pull Request
💬 学习交流
- 📖 笔记问题：查看在线文档
- 🐛 Bug 反馈：提交 Issue
- 💡 功能建议：在 Issues 中标记
enhancement - 📧 邮件咨询：jetzihan@outlook.com
📜 开源协议
本项目采用 GPL-3.0 协议，详情请查看 LICENSE 文件。
🙏 致谢
- Godis 本项目学习了 Godis 的设计思路和部分实现，感谢大佬们的贡献！
⭐ 如果这个项目对你有帮助，请给我一个 Star！
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