redis 事件 客户端 服务器

1. 事件

1.1 main函数流程图

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1.2 文件事件

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• 构成

1. 套接字
2. I/O多路复用程序
3. 文件事件分派器
4. 事件处理器

• 套接字产生AE_READABLE事件(服务器读套接字，优先)

1. 套接字可应答（客户端对套接字执行connect）
2. 套接字可读（客户端对套接字执行write/close）

• 套接字产生AE_WRITABLE事件（服务器写套接字）

1. 套接字可写（客户端对套接字执行read）

1.3 时间事件

时间事件放入无序链表

• server.c/initServer()里的server.c/serverCron()函数

更新服务器的内存占用、数据库占用情况。- zmalloc_used_memory(), zmalloc_get_allocator_info()
清理过期键值对。 - databasesCron()
关闭和清理连接失效的客户端。 - clientsArePaused()
尝试进行 AOF 或 RDB 持久化操作。- rewriteAppendOnlyFileBackground(), rdbSaveBackground()
如果服务器是主节点的话，对附属节点进行定期同步。
如果处于集群模式的话，对集群进行定期同步和连接测试。- clusterCron()
如果处于哨兵模式的话，运行哨兵检查机制。- sentinelTimer()

2. 客户端

2.1 数据结构

struct redisServer{
    list *clients;
    ...
}

struct client{
    int fd; //客户端正在使用的套接字描述符
    redisDb *db; //当前select的DB
    int flags; //角色和状态
    
    sds querybuf; //输入命令缓冲区
    int argc; //参数个数【命令名字本身也是参数！】
    robj **argv; //参数
    struct redisCommand *cmd; //命令集合
    
    int bufpos; //固定大小的输出缓冲区已使用
    char buf[PROTO_REPLY_CHUNK_BYTES]; //固定大小的输出缓冲区，16k
    list *reply; //可变大小输出缓冲区，字符串链表
    int authenticated; //0未认证通过，1认证通过
    ...
}

2.2 客户端类型

• 伪客户端（fd = -1，不需要套接字描述符，伴随redisServer一直存在）

1. 载入AOF文件还原数据库
2. 执行Lua脚本里的redis命令

• 普通客户端（fd > 0）

redis > CLIENT list
reids > CLIENT setname

3. 服务器

3.1 命令集合

struct redisCommand redisCommandTable[] = {
    {"module", //name, 命令名称
    moduleCommand, //proc，执行函数指针
    -2, //arity，参数个数，包括命令本身。-N个表示大于或等于N个。
     "admin no-script", //sflags，命令属性
     0, //flags，分析命令属性得到的二进制标识
     NULL,0,0,0,0,0,0},

    {"get",getCommand,2,
     "read-only fast @string",
     0,NULL,1,1,1,0,0,0}
     ...
}

命令属性	含义	示例
read-only	只读	get
write	要写	set,rpush,del
use-memory	占用内存（需检查内存）	set
admin	管理命令	bgsave,shutdown
fast	内核调度给时间就不会延迟执行的命令，隐式调用del的均不是fast	get,setnx,exists,rpush
no-script	不能在Lua脚本里使用	blpop,auth,bgsave,multi相关
random	随机命令	randomkey,srandmember
ok-loading	允许命令加载数据库	select,auth,multi相关,pub-sub相关
ok-stale	允许正在数据载入时执行	select,auth,multi相关,pub-sub相关
no-monitor	不传给monitor	auth,hello
pub-sub	pub-sub相关命令	subscribe等
@xxx	按类别给命令排序用的属性	@write,@hash等

3.2 【单机时】命令预备工作

1. 检查cmd是否为null，null表示没有此命令。
2. 检查参数。
3. 检查auth通过没有。
4. 写命令时，检查内存占用，有需要时回收内存。
5. 写命令时，根据stop-writes-on-bgsave-error（默认yes），来检查上次BGSAVE是否error。
6. 若客户端订阅了频道，只会接受客户端pub-sub相关命令。
7. 若正在载入数据的话，to-stale命令才允许执行。
8. 若正在阻塞执行Lua，则只允许shutdown nosave和script kill命令。
9. 若客户端正在执行事务，则只执行此客户端的事务相关命令。
10. 若打开了monitor功能，则把命令传给monitor。

3.3 命令后续工作

1. 若开启了慢查询（默认slowlog-log-slower-than 10000，表示0.1秒。slowlog-max-len 128），检查并添加慢查询日志。
2. 更新redisCommandTable[]里面的calls计数和millisenconds执行总时长。
3. 若开启了AOF，若有需要则记录到AOF。
4. 若正在主从复制，则传播命令。

4. client/server交互流程

4.1 client发起socket连接

src/redis-cli -h {ip} -p {port}
//unix socket用于同一主机进程间的通信
src/redis-cli -s /tmp/redis.sock

1. cliConnect() -> redisConnect() -> 创建context，对socket执行connect。
2. socket产生AE_READABLE事件。
3. server接受成功后，cliAuth() 权限验证。
4. server接受成功后，cliSelect() DB选择。
5. server接受成功后，cliSwitchProto() 协议选择。

4.2 server接受socket连接

1. 初始化服务器时，打开TCP监听端口。
2. 连接应答处理器，通过epoll_ctl注册事件。ae.c/aeCreateFileEvent()，ae_epoll.c/acceptTcpHandler()
3. client发起socket连接后，server通过epoll_wait取出事件。
4. acceptTcpHandler()接受socket连接。
5. server后续1：createClient()
6. server后续2：ae.c/aeCreateFileEvent()->ae_epoll.c/aeApiAddEvent()->epoll_ctl注册事件，绑定readQueryFromClient方法。

4.3 客户端开始写入

1. 将客户端内容格式化成redis协议。cliSendCommand()
2. 写入context的outbuf。
3. outbuf内容写入套接字描述符，产生AE_READABLE事件。
4. 读取挂起。

4.4 server接收写入

1. readQueryFromClient()读取内容到client对象命令缓冲区。
2. redis协议解析并传给processCommand()。
3. 命令预备工作。
4. call()，从redisCommand命令表里找执行方法。（判断key过期，键空间失效通知等执行相关操作）。

4.5 server返回结果

1. 写client reply缓冲区。
2. aeCreateFileEvent()注册写事件，绑定sendReplyToClient()方法。
3. 结果内容写入到socket，触发AE_WRITABLE事件。

4.6 Client收到结果

1. 若客户端1秒内收到读事件，则从socket读数据 - redisBufferRead()。
2. cliFormatReplyRaw()解析。
3. printf()打印展示。