Redis的高性能来源于其单线程事件驱动模型、紧凑的数据结构设计和高效的内存管理机制。通过剖析Redis源码，我们发现其核心优化包括SDS字符串优化、跳表实现有序集合、ziplist压缩列表节省内存，以及复制和AOF持久化策略。这些机制共同构建了内存数据库的高性能世界。

Redis内存管理优化

Redis使用jemalloc作为内存分配器，并实现了内存碎片率监控。在源码server.c中，通过freeMemoryIfNeeded函数定期回收内存，避免内存爆炸。同时，Redis对象系统（robj）通过refcount和encoding字段实现内存共享和类型优化，大幅降低内存占用。

SDS字符串实现

SDS（Simple Dynamic String）是Redis自定义字符串，位于sds.c中。与C字符串相比，SDS记录了长度、分配空间和标志位，支持二进制安全和O(1)长度获取。sdscatlen函数高效追加数据，避免了malloc/realloc的频繁调用，这是Redis处理海量键值的基础。

字典（Hash Table）实现

dict.c实现了渐进式rehash，在dictRehash函数中分步迁移哈希槽，避免阻塞主线程。rehashidx字段追踪进度，支持渐进式扩展/收缩。Redis字典使用链地址法解决哈希冲突，负载因子控制在合理范围内，确保查询性能稳定在O(1)。

跳表（Skip List）数据结构

skiplist.c实现了有序集合的底层结构，每层节点随机高度，平均logN查找时间。插入时通过equal和jump函数快速定位，Redis以此实现ZSET的高效排序和范围查询，远优于平衡树在并发场景下的表现。

事件循环机制

ae.c中的事件循环是Redis单线程模型的核心，融合epoll/kqueue/select。serverCron函数每100ms执行一次，处理过期键删除、内存回收和客户端超时。事件分IO和定时两大类，确保高吞吐无锁竞争。

AOF持久化源码剖析

aof.c中的aofRewrite函数实现后台重写，fork子进程生成新AOF文件，主进程继续写入fsync缓冲。混合模式下RDB用于快照，AOF记录增量命令，rewrite时合并恢复完整数据集，优化了持久化性能和恢复速度。

FAQ

Q: Redis为什么单线程这么快？
A: 单线程避免上下文切换和锁竞争，事件驱动模型高效处理IO多路复用，加上紧凑数据结构，单核QPS轻松超10万。

Q: 如何减少Redis内存碎片？
A: 配置内存分配器为jemalloc，定期执行MEMORY PURGE，控制key大小均匀，避免大key小key混存。

Q: 跳表比红黑树好在哪里？
A: 跳表实现简单，插入删除平均O(logN)，CPU缓存友好，无需旋转平衡，适合Redis的单线程场景。

Q: Redis持久化选RDB还是AOF？
A: RDB快照适合备份，AOF日志耐久性强，生产用混合模式：RDB定期全量+AOF增量，rewrite优化文件大小。