. Redis server

. Redis server基本数据结构
redisServer主要记录了server的全局信息,如数据库,连入的client,支持的所有操作,从配置文件中读取的配置信息等。


//redis.h
 
struct redisServer {
 
  pthread_t mainthread; //主线程
 
  int port; //端口号
 
  char *bindaddr; //地址
 
  …….
 
  int ipfd; //主线程的文件描述符
 
  ……
 
  redisDb *db;
 
  ……
 
  list *clients; /* 当前接入的client列表 */
 
  dict *commands;             /*支持的所有操作*/
 
  …
 
};
redisClient主要记录了某个接入客户端的状态信息,如客户端连接句柄,操作的数据库,发送的命令,返回的结果列表等。为每个client建立一个这种数据结构,可以很方便的支持多用户并发访问。


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typedef struct redisClient {
 
  int fd;  //客户端连接句柄
 
  redisDb *db; //操作的数据库
 
  ……
 
  sds querybuf; //用户命令缓冲区
 
  int argc;
 
  robj **argv;
 
  struct redisCommand *cmd;
 
  int reqtype;
 
  int multibulklen;       /* number of multi bulk arguments left to read */
 
  long bulklen;           /* length of bulk argument in multi bulk request */
 
  list *reply; //用户命令的执行结果,会被异步的反馈给用户
 
  ……
 
};
2. Redis代码架构
下图描述了client与redis server的整个交互过程,图中只描述了代码关键路径。

(1)首先,从redis.c文件中的main函数开始:
Main函数首先调用:
1
initServerConfig();
该函数主要完成以下功能:设定默认的参数值,并读取配置文件redis.conf,若用户配置了某个参数,则用该参数值替换默认值。
接下来,调用:
1
initServer();
该函数主要对server进行初始化,初始化内容包括:
调用anetTcpServer函数创建socket server作为redis server,并将该server的句柄加到epoll/kqueue的监听队列中。一旦有client接入,便会对该client触发操作acceptTcpHandler,该操作是调用aeCreateFileEvent注册的。
1


…..
 
if (server.port != 0) {
 
  server.ipfd = anetTcpServer(server.neterr,server.port,server.bindaddr);
 
  if (server.ipfd == ANET_ERR) {
 
    redisLog(REDIS_WARNING, "Opening port %d: %s",
 
      server.port, server.neterr);
 
    exit(1);
 
  }
 
}
 
……
 
aeCreateTimeEvent(server.el, 1, serverCron, NULL, NULL);
 
if (server.ipfd > 0 && aeCreateFileEvent(server.el,server.ipfd,AE_READABLE,
 
  acceptTcpHandler,NULL) == AE_ERR) oom("creating file event");
 
  ……
【注】aeCreateFileEvent函数用于注册监听连接事件,即某个client向server发起连接或者发出一个命令后,会触发这个事件;而aeCreateTimeEvent函数用于注册定时任务serverCron,该函数每隔100 毫秒执行一次,主要进行一些后台处理,如:记日志,清除无效key,清除无效链接。
acceptTcpHandler函数会调用acceptCommonHander,而acceptCommonHander又会调用createClient来为该client创建一个redisClient对象….,最终,redis会根据用户输入的命令调用已经写好的命令执行函数,这些函数已经被写死,保存到一个全局只读表中:

struct redisCommand readonlyCommandTable[] = {
 
  {"get",getCommand,2,0,NULL,1,1,1},
 
  {"set",setCommand,3,REDIS_CMD_DENYOOM,NULL,0,0,0},
 
  {"setnx",setnxCommand,3,REDIS_CMD_DENYOOM,NULL,0,0,0},
 
  {"setex",setexCommand,4,REDIS_CMD_DENYOOM,NULL,0,0,0},
 
  {"append",appendCommand,3,REDIS_CMD_DENYOOM,NULL,1,1,1},
 
  ……
 
};
用户输入get命令,redis最终会调用getCommand函数,用户输入set命令,redis最终会调用setCommand函数…..。该表是在initServerConfig()函数中,被加载到一个hash table中的,以便于后面的查找:
1


//initServerConfig()
 
……
 
populateCommandTable();
 
……
 
// populateCommandTable()
 
int j;
 
int numcommands = sizeof(readonlyCommandTable)/sizeof(struct redisCommand);
 
for (j = 0; j < numcommands; j++) {
 
  struct redisCommand *c = readonlyCommandTable+j;
 
  int retval;
 
  retval = dictAdd(server.commands, sdsnew(c->name), c);
 
  assert(retval == DICT_OK);
 
}
 
}
(2)redis执行完用户的一个命令后,会将结果写入到redisClient对象中的reply list中,而sendReplyToClient函数会不断的从该list中数据,异步地发送给client。需要注意的是,sendReplyToClient函数也是通过aeCreateFileEvent注册的:


int _installWriteEvent(redisClient *c) {
 
  if (c->fd <= 0) return REDIS_ERR;
 
  if (c->bufpos == 0 && listLength(c->reply) == 0 &&
 
    (c->replstate == REDIS_REPL_NONE ||
 
      c->replstate == REDIS_REPL_ONLINE) &&
 
        aeCreateFileEvent(server.el, c->fd, AE_WRITABLE,
 
          sendReplyToClient, c) == AE_ERR) return REDIS_ERR;
 
  return REDIS_OK;
 
}
 
void addReply(redisClient *c, robj *obj) {
 
  if (_installWriteEvent(c) != REDIS_OK) return;
 
  ……
 
}
上面只是粗略讲了一下代码架构,只算是抛砖引玉了,如果读者想更进一步了解redis代码架构,最好亲自读一下代码。总体而言,redis代码结构很清晰,架构也是比较简单。
3. 参考资料
(1)    Redis: under the hood:http://pauladamsmith.com/articles/redis-under-the-hood.html
(2)    redis源代码分析 – event library :http://www.hoterran.info/redis_eventlibrary
(3)    redis源代码分析 – protocol:http://www.hoterran.info/redis_protocol

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