TinyRedis

一个从零实现的轻量级Redis服务器，支持多种数据结构、持久化和主从复制。

项目概述

TinyRedis 是一个教学性质的Redis实现，旨在通过实践理解Redis的核心工作原理。项目使用C++23开发，基于Boost.Asio实现异步网络通信，完整实现了RESP协议和多种Redis命令。

功能特性

支持的数据结构

• 字符串 (String) - 基础键值对存储
• 列表 (List) - 有序字符串集合，支持LPUSH/RPUSH等操作
• 哈希 (Hash) - 字段-值对集合
• 集合 (Set) - 唯一字符串集合
• 有序集合 (Sorted Set) - 带分数的有序集合，支持ZADD/ZRANK等
• 流 (Stream) - 日志式数据结构

已实现的命令

基础命令

• PING - 服务器心跳检测
• ECHO - 返回传入的参数
• SET - 设置键值对，支持EX/PX/NX/XX选项
• GET - 获取键的值
• DEL - 删除一个或多个键
• INCR - 将键的整数值加1
• TTL/PTTL - 获取键的剩余过期时间

列表命令

• LPUSH/RPUSH - 从左侧/右侧推入元素
• LPOP/RPOP - 从左侧/右侧弹出元素
• LRANGE - 获取列表范围内的元素
• LINDEX - 获取指定索引的元素
• LSET - 设置指定索引的元素
• LLEN - 获取列表长度
• LREM - 移除指定数量的匹配元素
• LTRIM - 修剪列表到指定范围
• BLPOP/BRPOP - 阻塞式弹出

哈希命令

• HSET/HGET - 设置/获取字段值
• HGETALL - 获取所有字段和值
• HDEL - 删除字段
• HEXISTS - 检查字段是否存在
• HLEN - 获取字段数量
• HKEYS - 获取所有字段名
• HVALS - 获取所有值
• HINCRBY/HINCRBYFLOAT - 递增字段值

有序集合命令

• ZADD - 添加成员
• ZRANK - 获取成员排名
• ZRANGE/ZREVRANGE - 获取范围内的成员
• ZRANGEWITHSCORES - 获取带分数的成员
• ZSCORE - 获取成员分数
• ZCARD - 获取成员数量
• ZREM - 删除成员
• ZCOUNT - 统计分数范围内的成员
• ZINCRBY - 递增分数
• ZPOPMIN/ZPOPMAX - 弹出最小/最大分数成员

流命令

• XADD - 向流添加条目
• XRANGE - 获取范围内的条目
• XREAD - 从流读取数据（支持阻塞）

事务命令

• MULTI/EXEC/DISCARD - 事务支持
• WATCH - 乐观锁支持

复制命令

• REPLCONF - 复制配置
• PSYNC - 部分同步
• WAIT - 等待副本确认

管理命令

• INFO - 服务器信息
• CONFIG - 配置管理
• SAVE/BGSAVE - RDB持久化
• KEYS - 键匹配查询
• TYPE - 键类型查询
• AUTH - 认证

核心特性

• ✅ RESP协议 - 完整实现Redis序列化协议
• ✅ 异步网络 - 基于Boost.Asio的高性能异步IO
• ✅ 线程安全 - 线程安全的键值存储
• ✅ 过期机制 - 支持键过期和智能清理
• ✅ 持久化 - RDB格式的持久化支持
• ✅ 主从复制 - 支持异步主从复制
• ✅ 事务 - 完整的事务和WATCH支持
• ✅ 模块化设计 - 基于JSON的命令配置系统

项目结构

tinyredis/
├── CMakeLists.txt					
├── config/								# 命令配置
├── deps/								# 依赖库
├── dump.rdb							# rdb文件
├── include/							# 头文件
├── src/								# 源文件
├── install_deps_to_system.sh			# 安装依赖脚本
└── uninstall_deps_from_system.sh		# 卸载脚步脚本

编译和安装

依赖

• C++23 兼容的编译器 (GCC 13+ / Clang 16+)
• Boost.Asio
• nlohmann-json
• spdlog
• CMake 3.13+

编译步骤

git clone https://github.com/yourusername/tinyredis.git
cd tinyredis
sudo ./install_deps_to_system.sh
mkdir build && cd build
cmake ..
make -j8

使用说明

启动服务器

# 默认端口6379启动
./redis

# 指定端口
./redis --port 6380

# 以副本模式启动
./redis --port 6380 --replicaof "localhost 6379"

# 指定RDB文件
./redis --dir /var/lib/redis --dbfilename dump.rdb

# 设置密码
./redis --requirepass mypassword

# 查看帮助
./redis --help

客户端连接

使用标准 redis-cli 连接：

redis-cli -p 6379
> PING
PONG
> SET foo bar
OK
> GET foo
"bar"