डेटा भंडारण समाधान की दुनिया में, रेडिस एक शक्तिशाली इन-मेमोरी कुंजी-मूल्य स्टोर के रूप में खड़ा है। अपने उच्च प्रदर्शन और बहुमुखी प्रतिभा के साथ, यह कई डेवलपर्स की पसंदीदा पसंद बन गया है। इस ब्लॉग पोस्ट में, मैं आपको शुरुआत से रेडिस क्लोन बनाने की प्रक्रिया, अंतर्दृष्टि, चुनौतियों और रास्ते में मेरे द्वारा चुने गए डिज़ाइन विकल्पों को साझा करने के बारे में बताऊंगा।

परियोजना अवलोकन

इस परियोजना का उद्देश्य रेडिस की आवश्यक विशेषताओं को दोहराना है, एक सरलीकृत संस्करण बनाना है जो मेमोरी में कुंजी-मूल्य जोड़े को संग्रहीत करने, पुनर्प्राप्त करने और हटाने जैसे बुनियादी संचालन कर सकता है। समवर्तीता और प्रदर्शन में भाषा की ताकत का लाभ उठाते हुए, परियोजना को गो में कार्यान्वित किया गया है।

आप GitHub पर प्रोजेक्ट के लिए स्रोत कोड पा सकते हैं।

रेडिस क्लोन क्यों बनाएं?

रेडिस क्लोन बनाने से कई शैक्षिक लाभ मिलते हैं:

1. की-वैल्यू स्टोर्स को समझना: रेडिस की कार्यक्षमता की नकल करके, मुझे डेटा संरचनाओं, मेमोरी प्रबंधन और प्रदर्शन अनुकूलन सहित की-वैल्यू स्टोर्स कैसे काम करते हैं, इसकी गहरी समझ प्राप्त हुई।

2. संगति और प्रदर्शन: रेडिस अपनी गति के लिए जाना जाता है। क्लोन को लागू करने से मुझे गो में समवर्ती प्रोग्रामिंग का पता लगाने में मदद मिली, साथ ही इन-मेमोरी संचालन के लिए प्रदर्शन को कैसे अनुकूलित किया जाए।

3. व्यावहारिक अनुभव: स्क्रैच से वास्तविक दुनिया का एप्लिकेशन बनाना सिद्धांत में सीखी गई अवधारणाओं को पुष्ट करता है, व्यावहारिक अनुभव प्रदान करता है जिसे भविष्य की परियोजनाओं में लागू किया जा सकता है।

डिजाइन और कार्यान्वयन

मुख्य विशेषताएं

मेरे रेडिस क्लोन में निम्नलिखित मुख्य विशेषताएं शामिल हैं:

• संचालन सेट करें और प्राप्त करें: कुंजियों के आधार पर मान जोड़ने और पुनर्प्राप्त करने के लिए बुनियादी संचालन।
• डिलीट ऑपरेशन: स्टोर से प्रविष्टियां हटाएं।
• समाप्ति: कुंजियों पर समाप्ति समय निर्धारित करने के लिए समर्थन।
• दृढ़ता: पूर्ण रेडिस कार्यान्वयन नहीं होने पर, मैंने शटडाउन पर डेटा को बचाने और स्टार्टअप पर पुनर्स्थापित करने के लिए एक बुनियादी फ़ाइल-आधारित दृढ़ता तंत्र जोड़ा है।

डेटा संरचनाएँ

मैंने की-वैल्यू स्टोर को लागू करने के लिए गो की अंतर्निहित डेटा संरचनाओं का उपयोग किया। कुंजी-मूल्य जोड़े को संग्रहीत करने के लिए एक मानचित्र का उपयोग किया गया था, जिससे लुकअप, सम्मिलन और विलोपन के लिए ओ (1) औसत-समय जटिलता की अनुमति मिलती है। समाप्ति को प्रबंधित करने के लिए, मैंने समाप्ति समय पर नज़र रखने के लिए एक अलग संरचना लागू की।

type Store struct {
    data       map[string]string
    expiration map[string]time.Time
}

संगामिति

गो के गोरूटाइन और चैनल समवर्ती अनुरोधों को संभालने में सहायक हैं। मैंने साझा डेटा संरचनाओं तक पहुंच को सिंक्रनाइज़ करने, पढ़ने और लिखने के संचालन के दौरान थ्रेड सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए म्यूटेक्स का उपयोग किया।

var mu sync.Mutex

func (s *Store) Set(key, value string, expiration time.Duration) {
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()
    s.data[key] = value
    if expiration > 0 {
        s.expiration[key] = time.Now().Add(expiration)
    }
}

अटलता

एक बुनियादी दृढ़ता तंत्र प्रदान करने के लिए, मैंने स्टोर की वर्तमान स्थिति को एक फ़ाइल में सहेजने के लिए कार्यक्षमता लागू की। स्टार्टअप पर, प्रोग्राम इस फ़ाइल के अस्तित्व की जाँच करता है और यदि उपलब्ध हो तो डेटा लोड करता है।

func (s *Store) Save() error {
    file, err := os.Create("data.rdb")
    if err != nil {
        return err
    }
    defer file.Close()
    encoder := json.NewEncoder(file)
    return encoder.Encode(s.data)
}

func (s *Store) Load() error {
    file, err := os.Open("data.rdb")
    if err != nil {
        return err
    }
    defer file.Close()
    decoder := json.NewDecoder(file)
    return decoder.Decode(&s.data)
}

क्लोन का परीक्षण

यह सुनिश्चित करने के लिए कि मेरा रेडिस क्लोन उम्मीद के मुताबिक काम करता है, मैंने सभी कार्यात्मकताओं को कवर करते हुए यूनिट परीक्षणों का एक सूट लिखा। गो के परीक्षण ढाँचे का उपयोग करते हुए, मैंने कुंजी-मूल्य संचालन की शुद्धता की पुष्टि की और जाँच की कि समाप्ति सुविधा सही ढंग से काम करती है।

func TestSetAndGet(t *testing.T) {
    store := NewStore()
    store.Set("key1", "value1", 0)
    value := store.Get("key1")
    if value != "value1" {
        t.Errorf("expected value1, got %s", value)
    }
}

निष्कर्ष

रेडिस क्लोन का निर्माण एक चुनौतीपूर्ण लेकिन पुरस्कृत परियोजना थी जिसने गो में इन-मेमोरी डेटा स्टोरेज और समवर्ती प्रोग्रामिंग की मेरी समझ को गहरा कर दिया। हालाँकि मेरा कार्यान्वयन रेडिस की सभी उन्नत सुविधाओं को शामिल नहीं करता है, यह समझने के लिए एक ठोस आधार के रूप में कार्य करता है कि एक कुंजी-मूल्य स्टोर कैसे संचालित होता है।

यदि आप कोड की खोज में रुचि रखते हैं, तो बेझिझक GitHub रिपॉजिटरी को देखें। मैं आपको इसके साथ प्रयोग करने, नई सुविधाएँ जोड़ने, या इस परियोजना से प्रेरित अपना स्वयं का संस्करण बनाने के लिए प्रोत्साहित करता हूँ!