Mondis is a key-value database powered by redis and add some new feature。

Mondis是一个key-value数据库，它很像redis，但是支持许多redis不支持的新特性。实际上，它的名字mondis就是取自mongodb与redis。 下面，让我们了解以及学习如何来使用它。

mondis支持数据结构的任意嵌套，mondis键的取值只能是字符串，但是值的取值可以是string,list,set,zset,hash的任意一种。 mondis嵌套意味着list,zset的元素与hash类型键值对的值可以是另一个list,set,zset或者hash，就像json 那样。注意，set类型的元素只能是string，这是因为set底层采用hash表进行实现，而list,zset与hash没有默认的哈希函数。

在redis里面，我们在操作的时候必须指定底层数据的类型，比如list命令全部以l开头，zset命令全部以z开头，hash命令全部以hash开头， 但是在mondis里面，这些统统不需要。mondis命令具有多态性，相同的命令在不同数据结构上的效果是不同的，只需要执行命令而无需关心底层数据结构是 什么。如果执行了不合适的命令，mondis会处理这种情况，不用担心崩溃。

由于mondis支持任意嵌套，有时候我们要操作一个嵌套层数很深的数据对象，此时就需要用到定位命令。 定位命令是locate，它可以具有不定数量的参数。它的作用就是定位到当前要操作的数据对象上，然后执行操作命令。 多个locate命令之间需要以|分隔，看上去就像linux的管道命令。

mondis查询类似于redis查询，但是不同的是mondis查询返回的格式是json。这使得mondis更方便使用。而且mondis 支持json持久化与恢复。

mondis添加了对于二进制数据的支持，类似于java的bytebuffer，并且完美支持bytebuffer的所有操作。

mondis支持两种持久化方式，json与aof。json类似于rdb，但是持久化的格式是完全兼容的json， 这使得持久化文件方便迁移并解析。aof持久化则与redis的aof完全相同，除了命令格式。但是目前mondis还不支持aof重写。

Mondis在设计的时候已经考虑到了平台兼容性的问题，mondis是跨平台的，在windows以及unix系统上都能正常使用。 不过要在各自的平台上编译二进制文件。

Mondis的事务支持回滚，就像传统关系型数据库那样。这意味着如果在事务执行过程中某条命令没有执行成功，已经执行的命令就会 回滚，就像从来没有执行过这条命令一样。然后事务的执行状态将会被重置。

mondis的集群采用了raft算法实现最终一致性，这意味着如果leader节点在任意时刻挂掉了，集群都不会因此受到影响。 raft算法会处理好所有的一切，包括重新选leader，以及同步到其他所有节点。

mondis slave节点可以自动将收到的写命令转发到master节点执行，这个行为对客户端是完全透明的。这意味着如果a,b,c 组成了一个集群，a是master,b,c是slave，那么b,c收到的写命令将会自动转发给a执行，b,c的客户端对此毫不知情， 就好像这条命令是由b,c执行的一样。此功能需要在配置文件中开启，如果没开启，那么slave节点在收到写命令后拒绝执行 并返回一个错误。

在mondis里面，list还是用链表实现。不同的是mondis保存了对象指针与索引的双向映射，这样虽然多占用了一些空间，不过可以方便的定位到所需元素。

mondis的set采用的是value为空的hash表进行实现，听起来似乎与redis没什么不同，但是mondis的hashmap采用avl树解决哈希冲突，减小了哈希表操作的常数因子。

redis的zset采用跳表+哈希表实现，编码异常复杂，空间占用也没很大优势。 mondis的zset采用伸展树实现，在时间与空间复杂度上进行了很好的权衡，而且伸展树方便的支持区间操作。

redis的hash在键值对数量不多时采用ziplist，虽然空间 占用小，但是查询时必须线性扫描，而且插入时有可能连锁更新影响性能。 在键值对数量较多时采用哈希表，浪费大量空间。 mondis的hash采用平衡树实现，在时间与空间复杂度上进行了很好的权衡。

使用Mondis非常简单，首先需要取得Mondis的可执行文件，然后在终端输入./mondis xxx.conf。这时候可以 看到终端上打印出启动信息，表示Mondis启动成功。xxx.conf即配置文件路径，如果不指定配置文件，Mondis将 以默认配置启动。 Mondis启动后并不能立即使用。实际上，你需要登录才能执行命令。登录的命令是login username password。 username与password可以在配置文件中指定，如果没有配置文件，默认的username为root，password为admin。 其他命令将在下面介绍。

mondis支持redis所支持的全部数据结构，除此之外，mondis还支持二进制数据。也就是说Mondis支持string,list,set,zset,hash,binary 六种数据结构。下面一一进行介绍。

顾名思义，string就是字符串，它跟redis的string，以及其他编程语言中的字符串并没有任何不同。但是string有两种编码方式,RAW_STRING和RAW_INT. RAW_STRING就是字符串编码，如果string可以被转化为一个int的话，那么它将采用RAW_INT编码，这意味着在内存中它将是一个int。序列化结果是一个字符串。

即二进制数据，表现为内存中一块连续的char数组，长度不可变。支持随机访问和读写操作。序列化结果是一个字符串。

即列表，相当于java里面的LinkedList，但是支持随机访问，时间复杂度为常数。除此之外还支持双端队列操作，即push_front, push_bakc,pop_front和pop_back。list里面的元素可以是任意类型。序列化结果是一个json数组，内部元素按照list内部顺序排列。 但是第一个元素是一个"LIST"字符串，表明这是一个LIST序列化的结果，用于反序列化时参考。

即集合，集合中不包含重复的元素，而且集合中的元素是无序的。集合支持add,remove,size和exists操作，时间复杂度均为常数。 与list不同，集合中的元素只能是string或者binary。序列化结果是一个json数组，内部元素顺序未定义。但是第一个元素是一个 "SET"字符串，表明这是一个SET序列化的结果，用于反序列化时参考。

即有序集合，在存取元素时需要指定一个int的score，内部元素根据score从小到大有序。但是score不能指定int类型的极值。 zset里面的元素可以是任意类型，支持set的所有操作，同时支持根据rank的区间访问，区间删除和根据score的区间访问，区间删除， 还有更改一个元素的score。序列化结果是一个json数组，元素是内部元素，顺序按score从大到小排列。但是第一个元素是一个"ZSET"字符串，表明这是一个ZSET序列化的 结果，用于反序列化时参考。zset的序列化分为带score与不带score的两种，带score的序列化为把四个字节的score作为一个元素以string形式添加到对应元素 序列化结果的前面，不带score的序列化不包括score。默认序列化方式为不带score，当执行get命令获取zset时采用的就是这种。 但是在json持久化时必须采用带score的版本。

即键值对的集合，key只能是RAW_STRING编码的string，值可以是任意类型。支持add,remove,size和exists操作。 序列化结果是一个json对象，键值对即hash的键值对。

mondis有很多命令，分为键空间命令，控制命令，locate命令与数据对象命令。键空间命令即直接在数据库空间执行的命令， locate命令即定位命令，用来定位要操作的数据对象。数据对象命令即操作对应数据对象的命令。mondis命令有若干参数， 参数分为普通参数与string参数，普通参数就是一段连续的token，中间不能有空格，两端没有分号，如abc,1235等。 字符串参数就是一对引号括起来的参数，中间可以有任意字符。Mondis命令具有多态性，也就是说在操作数据对象时并不需要 关心这个数据对象的类型，只要它可以执行这条命令，命令就会被正确执行。否则你将会得到一个错误。mondis命令不区分大小写， 这意味着LOGIN，login与LoGIn均能被正确识别。下文以<>指定普通参数，以[]指string参数。注意，string参数 在被读取时是忽略两端的引号的，这意味着字符串参数"abc"将会被读取为abc。

set命令即添加一条键值对。第一个参数是键，第二个是值。如果键值对已存在，则值将会被覆盖。第二个参数应当是标准的 json字符串，它将会被自动解析成合适的数据结构。例如，""this is a test""将会被解析成一个RAW_STRING，内容是 this is a test。注意这里出现了两对引号，这样做的原因是外面的一对引号表明这是一个string参数，内部的一对引号是 json字符串表示法的引号。""12345""将会被解析成RAW_INT编码的12345。如果想要使用RAW_BIN编码，可以在 二进制字符串的最开始加上LatentDragon这十二个字符。例如，""LatentDragonxxx""将会被解析成RAW_BIN编码的 xxxx,开头的LatentDragon将被忽略。注意所有以LatentDragon开头的字符串都将被解析成RAW_BIN，也就是说我们无法 保存普通的以LatentDragon开头的RAW_STRING。这个缺陷无伤大雅，而且会在后续版本中修复。"{}"将会被解析成没有键值对的hash。 "[]"将会被解析成没有元素的list,"["LIST"]"同样是list,"["SET"]"则是空的set,"["ZSET"]"则是空的zset。 "[{}]"则会被解析成有一个hash元素的list。

删除对应的key。

返回对应key的json表示

检查是否存在对应的key。

修改oldkey为newkey。

返回key对应的value底层编码类型。类型有RAW_STRING,RAW_INT,RAW_BIN,LIST,SET,ZSET,HASH

将一对kv迁移到编号为new的键空间中。

返回键空间内键的数量

修改当前键空间为编号为db的键空间。

将整个当前键空间以json持久化到file里面。save命令的默认实现是开启子进程持久化，因此不需要担心性能问题。 mondis不提供bgsave。

将所有键空间以json持久化到file里面。基本与save相同。

以username和password登录

退出登录并退出Mondis server。

断开与发送该命令的客户端的连接

断开当前服务器与主服务器的连接，仅当当前服务器是从服务器时有效。

撤销所执行的上一条写命令。

开启一个事务。同时最多只能存在一个事务。

执行当前的事务

抛弃当前未执行事务的所有命令并关闭事务。

监视当前键空间的为key的键，如果事务执行前该键对应的value发生了变化则事务执行失败并自动回滚。

取消监视当前键空间为key的键。

string命令分为两大类，有些只能在RAW_INT上执行，有些可以在RAW_STRING上执行。下面分别介绍 ##RAW_STRING命令

返回position处的字符。

设置position处的字符为char。char的长度必须为1。

获得从start到end的子串，包括start处的字符不包括end。 ###set_range <start> [new] 将从start开始长度等于new的子串设为new。从new的第一个字符开始设置,如果new的长度大于从start开始到 结尾的子串，new多余的部分会被截断。

将从start到end的子串设为new。从new的第一个字符开始设置，多余的部分会被截断。

返回该字符串的长度

将new添加到原来字符串的末尾。 ##RAW_INT命令

值加一。

值减一。

值加上增量。

值减去增量。

将底层编码变成RAW_STRING

返回position处的字符。

设置position处的字符为char。char的长度必须为1。

获得从start到end的子数组的字符串表示，包括start处的字符不包括end。 ###set_range <start> [new] 将从start开始长度等于new的子数组设为new。从new的第一个字符开始设置,如果new的长度大于从start开始到 结尾的子串，new多余的部分会被截断。

将从start到end的子数组设为new。从new的第一个字符开始设置，多余的部分会被截断。

将当前读写指针设为pos。

读写指针前进increment字节。

读写指针后退decrement ###read系列命令 read系列命令在剩余长度小于想要读取的长度时，会读到末尾，直接返回。

从当前读写指针读一个字节

从当前读写指针读两个字节

从当前读写指针读四个字节

从当前读写指针读八个字节

从当前读写指针读十六个字节

从当前读写指针读length个字节

从当前读写指针开始从data里面读取length个字节长度的数据到binary里面。data的长度必须大于等于length， 如果剩余可读区间小于length，则length多余的部分会被截断。

返回当前读写指针的位置。

将list的第index个元素设为data。

获取list的第index个元素

返回list中元素数量

将data添加到list开头

将data添加到list末尾

从list开头弹出并返回这个元素。如果list为空，则返回一个错误。

从list末尾弹出并返回这个元素。如果list为空，则返回一个错误。

获取并返回list下标从from到to之间的所有元素。包括from处的元素，不包括to。返回的格式是json数组。

将data添加到list里面。data的反序列化结果的编码只能是RAW_INT或者RAW_STRING，否则会出错。下同。

从set里面删除data。

返回set中元素数量

检查set中是否存在data

获得zset里面分数等于score的元素

获得zset里面排名等于rank的元素

删去zset里面分数为score的元素

删去排名为rank的元素。

获得分数在from与to之间的所有元素。包括from，不包括to

获得排名在from与to之间的所有元素。包括from，不包括to

删除分数在from与to之间的所有元素。包括from，不包括to

删除排名在from与to之间的所有元素。包括from，不包括to

添加一个分数为score的元素进zset。如果该score已存在，则覆盖。

检查是否存在分数为score的元素。

返回zset中元素数量

将分数为old的元素的分数变为new。如果分数为old的元素不存在，或者分数为new的元素已存在，则出错。

添加一个键值对。如果key已存在，则覆盖。

删除一个键值对。

返回key所对应的value。

检查是否存在key。

返回键值对的数量。

locate命令用于定位要操作的数据对象。下面是一个简单的示例。 执行set a "{"test"}"以后，a就是一个有一个元素的list，这个元素是"test"。那么我们要操作test，就要定位到 这个元素。首先在键空间中定位a，然后在a中定位"test"。假如我们要获得test的第一个字符，那么应该执行如下命令： locate a|locate 1|get 1。locate a在键空间中定位到a，locate 1定位到a的第一个元素，然后获得test的第一个字符。 竖线的作用是分隔locate命令。相邻的locate命令之间必须有竖线。下面详细介绍各个数据结构的locate。

string，binary与set无法locate，如果尝试执行，将会出现一个错误。

list的locate命令格式是locate <index>。

zset的locate命令格式是locate "RANK" <rank>或者locate "SCORE" <score>

hash的locate命令格式是locate <key>。

与hash相同。

Mondis配置文件是.conf格式的文本文件，配置项格式为<key>=<value>，<key>必须在每一行的开头，<value>必须在每一行 的末尾。一个配置项一行，等号前后不能有空格。每一行注释都必须以#开头。server启动的唯一参数就是配置文件路径，如果未指定配置文件， 将以默认配置进行启动。下面依次说明每一个配置项的作用。

是否以守护进程方式运行Mondis server，默认为false。在windows上此选项将被忽略。

mondis server的监听端口号。默认为2379。

mondis server的登录用户名

mondis server的登录密码

mondis server的数据库（即键空间）数量，默认为16。

mondis server启动以后的默认数据库id。从0到databaseNum-1。

是否开启aof持久化。

aof持久化同步策略。everySecond为每秒同步，也是默认的同步策略。forceSync为每条写命令强制同步。osDefault完全取决于操作系统。

aof持久化文件路径。

是否开启json持久化。

json持久化文件路径。

启动时是否从aof或者json文件中恢复。neither表示不恢复，为默认选项。

工作目录，默认文件均会在此目录下寻找，找不到则自动创建。

启动时是否同步主服务器，默认为false

主服务器ip。

主服务器端口号

主服务器用户名

主服务器密码

日志文件路径

最大并发客户端数,默认为1024

最大从服务器数，默认为1024.

复制积压命令缓冲区大小，可以理解为最多保存执行过的写命令的条数。默认为1024*1024,即1048576。此选项不宜设的过小， 否则在主同步时大概率会进行完全同步影响效率。

命令传播缓冲区大小，缓存主服务器已经执行完毕，需要传播给从服务器的写命令。默认为1024

undo命令缓冲区大小,可以理解为最多能undo几条命令,大小不能超过命令缓冲区大小。只有在事务中或者开启了 canUndoNotInTransaction选项才发挥作用。默认为1024

最大从服务器空转时间，如果从上一次收到心跳包经过空转时间还没有收到心跳包，就认为从服务器出问题了，自动断开连接 并从集群中删除此从服务器。当且仅当当前服务器是主服务器时有效，单位毫秒,默认为10000。

主服务器向从服务器心跳包发送间隔，单位毫秒，默认为1000。

最大主服务器空转时间，如果从上一次收到心跳包经过空转时间还没有收到心跳包，就认为主服务器出问题了，自动断开连接 并由此从服务器发起leader选举。当且仅当当前服务器是从服务器时有效，单位毫秒,默认为10000。

客户端心跳包发送间隔,单位毫秒,默认为1000。

最大客户端空转时间，如果从上一次收到心跳包经过空转时间还没有收到心跳包，就认为客户端出问题了，自动断开连接。 单位毫秒,默认为10000。

当前服务器为从服务器时，是否自动将客户端的写命令转发到主服务器，如果为false将丢弃这条命令并返回一个错误。默认为true。

当事务a监控了键key，事务b修改key时是否阻止。如果开启此选项，事务b的修改将会被丢弃并返回一个错误。默认为false。