这是一个在Linux环境下开发的轻量级Redis实现，使用C++编写，旨在通过实践深入学习网络编程、多线程处理以及设计模式的应用。项目采用跳表作为核心数据结构，支持基本的键值存储操作。目前实现了字符串、列表、哈希表数据类型的数据存取、以及基本的数据库操作功能。
- 数据持久化：服务器关闭时，数据自动保存至磁盘，路径默认为"./data_files/dbxx"，支持多个数据库文件。
- 支持事务功能：支持事务的执行和撤销，提供回滚操作。
- Epoll：使用Epoll进行高效的IO事件处理，提高并发处理能力。
- 线程池：采用线程池处理客户端请求，优化资源使用和提升处理速度。
- 设计模式应用：包括单例模式、工厂模式和享元模式，提高代码的可维护性和扩展性。
- 数据类型抽象：支持多种数据类型，包括字符串、列表、哈希表等。
make编译完成后，在两个不同的终端中启动服务器和客户端：
启动服务器：
./server启动客户端：
./client之后，可以在客户端终端使用Redis支持的命令进行操作。
- SELECT：选择数据库。用法：
SELECT <index>。 - SET：设置键值对。用法：
SET <key> <value> [NX|XX]。 - SETNX：如果键不存在，则设置键值对。用法：
SETNX <key> <value>。 - SETEX：设置键的值，并设置过期时间。用法：
SETEX <key> <seconds> <value>。 - GET：获取键的值。用法：
GET <key>。 - KEYS：列出所有键。用法：
KEYS。 - DBSIZE：返回当前数据库的键的数量。用法：
DBSIZE。 - EXISTS：检查给定键是否存在。用法：
EXISTS <key1> [<key2> ...]。 - DEL：删除给定的一个或多个键。用法：
DEL <key1> [<key2> ...]。 - RENAME：重命名键。用法：
RENAME <oldKey> <newKey>。 - INCR：将键的整数值增加1。用法：
INCR <key>。 - INCRBY：将键的整数值增加指定量。用法：
INCRBY <key> <increment>。 - INCRBYFLOAT：将键的浮点值增加指定量。用法：
INCRBYFLOAT <key> <increment>。 - DECR：将键的整数值减少1。用法：
DECR <key>。 - DECRBY：将键的整数值减少指定量。用法：
DECRBY <key> <decrement>。 - MSET：同时设置一个或多个键值对。用法：
MSET <key1> <value1> [<key2> <value2> ...]。 - MGET：获取一个或多个键的值。用法：
MGET <key1> [<key2> ...]。 - STRLEN：返回键值的字符串长度。用法：
STRLEN <key>。 - APPEND：如果键已存在并且值为字符串，将给定值追加到键现有值的末尾。用法：
APPEND <key> <value>。
- MULTI、EXEC、DISCARD：事务功能，包括事务开启、执行事务和撤销事务。
- LPUSH：将一个值插入到列表头部。用法：
LPUSH <key> <value>。 - RPUSH：将一个值插入到列表尾部。用法：
RPUSH <key> <value>。 - LPOP：移除并返回列表头部的元素。用法：
LPOP <key>。 - RPOP：移除并返回列表尾部的元素。用法：
RPOP <key>。 - LRANGE：获取列表指定范围内的元素。用法：
LRANGE <key> <start> <end>。
- HSET：向哈希表中添加一个字段及其值。用法：
HSET <key> <field> <value>。 - HGET：获取哈希表中指定字段的值。用法：
HGET <key> <field>。 - HDEL：删除哈希表中的一个或多个指定字段。用法：
HDEL <key> <field1> [<field2> ...]。 - HKEYS：获取哈希表中的所有字段名。用法：
HKEYS <key>。 - HVALS：获取哈希表中的所有值。用法：
HVALS <key>。
项目采用模块化设计，主要包括客户端、服务端、命令解析、事件管理、辅助工具等模块。
以下是项目的目录结构及文件说明：
src
├── client.cpp # 客户端启动逻辑，处理用户输入并与Redis服务器通信。
├── CommandParser.cpp # 命令解析器实现文件，解析客户端命令。
├── CommandParser.h # 命令解析器头文件，定义命令解析相关类和方法。
├── EpollManager.cpp # 基于Epoll的事件管理器实现文件，处理网络IO事件。
├── EpollManager.h # Epoll事件管理器头文件，定义事件管理相关类和方法。
├── FileCreator.h # 数据库文件创建和管理的头文件。
├── global.h # 存放全局变量和定义，如支持的命令列表。
├── ParserFlyweightFactory.cpp # 命令解析器享元工厂实现文件，优化命令解析器的创建和复用。
├── ParserFlyweightFactory.h # 命令解析器享元工厂头文件，定义享元工厂相关类和方法。
├── RedisClient.cpp # Redis客户端实现文件，用于与服务器进行通信和数据交换。
├── RedisClient.h # Redis客户端头文件，定义客户端相关类和方法。
├── RedisHelper.cpp # 提供数据库操作的辅助函数实现文件。
├── RedisHelper.h # 数据库操作辅助函数头文件。
├── RedisServer.cpp # Redis服务端主逻辑实现文件，包括客户端连接管理和请求处理。
├── RedisServer.h # Redis服务端头文件，定义服务端相关类和方法。
├── RedisValue # Redis数据类型对象模块，处理不同类型的Redis数据类型。
│ ├── Dump.h # Redis数据导出头文件。
│ ├── Global.h # Redis数据类型对象模块的全局定义头文件。
│ ├── Parse.cpp # Redis数据类型解析实现文件。
│ ├── Parse.h # Redis数据类型解析头文件。
│ ├── RedisValue.cpp # Redis数据类型对象实现文件。
│ ├── RedisValue.h # Redis数据类型对象头文件，定义值对象相关类和方法。
│ └── RedisValueType.h # 定义Redis数据类型类型的头文件。
├── server.cpp # 服务端启动逻辑，初始化服务器并开始接受客户端连接。
├── SkipList.h # 跳表数据结构实现头文件，支持高效的数据操作。
└── ThreadPool.h # 线程池实现头文件，用于并发处理客户端请求。
-
事务正确执行
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语法错误（编译器错误），回退操作
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运行时错误,事务不回滚，而是跳过错误命令继续执行。
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撤销事务
对比两种数据结构在插入、查询和删除操作上的性能。
- 测试数据准备：使用统一的随机数生成方法，为每个测试生成大量的整数键值对。测试数据集大小为N个元素，以确保测试的公平性和一致性。
- 插入测试：分别向跳表和单链表中插入N个元素，并记录操作耗时。
- 查询测试：随机选择N个元素的键，分别在跳表和单链表中进行查询，并记录操作耗时。
- 删除测试：随机选择N个元素的键，分别在跳表和单链表中进行删除，并记录操作耗时。
此实验的N设置为100000
cd StressTest
make
./test
结果分析：跳表在插入、查询和删除这三种基本操作上都显著优于单链表。这得益于跳表的层次索引结构，使得即使在大数据量下也能保持较高的操作效率。跳表特别适用于需要频繁执行查找操作的场景，而其在插入和删除操作上的性能也非常出色。
- 使用epoll优化网络模型，支持更高的并发连接数。
- 增加哈希表、列表等元素
- 增加事务功能
- 增加更多的数据库操作命令，丰富数据库功能。
- 实现更复杂的数据持久化策略，如AOF或RDB。
- 增加配置文件支持，允许自定义数据库配置。
- 引入日志系统记录历史指令。
- Skiplist-CPP ：参考跳表类的成员方法。
- 力扣 1206. 设计跳表 ：学习跳表的实现。
- json11 :参考如何将数据类型抽象。