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Redis源码分析-服务端

[TOC]

命令请求的执行过程

redisCommand结构的主要属性

struct redisCommand { /*Redis命令*/
    char *name;             /* 命令名字 */
    redisCommandProc *proc; /* 命令回调函数 */
    int arity;              /* 命令参数的个数 */
    char *sflags;           /* 命令属性() */
    int flags;              /* 对sflags进行分析得到的二进制标识 */
    redisGetKeysProc *getkeys_proc; /* 从命令行中获取key参数的函数 */
    int firstkey;                   /* 第一个key的位置（0表示没有key）*/
    int lastkey;                    /* 最后一个key的位置，（可以为负数，为正数第argc+lastkey个） */
    int keystep;                    /* 第一个key到最后一个key的跨度 */
    long long microseconds, calls;  /* 执行这个命令所耗费的总时长，这个命令的执行次数 */
};

  • name 命令的名字（命令名字的大小写不影响命令表的查找结果）

  • proc 函数指针，指向命令的实现函数

  • arity 命令参数的个数

    用于检查命令请求的格式是否正确。如果这个值为负数-N

  • sflags 命令属性

    标识 二进制标识 含义 相关命令
    w REDIS_CMD_WRITE 这是一个写入命令，可能会修改数据库 SET, RPUSH, DEL...
    r REDIS_CMD_READONLY 这是一个只读命令，不会修改数据库 GET, STRLEN, EXISTS...
    m REDIS_CMD_DENYOOM 这个命令可能会占用大量内存，执行之前需要先检查服务器的内存使用情况，如果内存紧缺的话就禁止执行这个命令 SET, APPEND, RPUSH, LPUSH, SADD, SINTERSTORE...
    a REDIS_CMD_ADMIN 这是一个管理命令 SAVE, BGSAVE, SHUTDOWN...
    p REDIS_CMD_PUBSUB 这是一个发布与订阅功能方面的命令 PUBLISH, SHUBSCRIBE, PUBSUB...
    s REDIS_CMD_NOSCRIPT 这个命令不可以在Lua脚本中使用 BRPOP, BLPOP, BRPOPLPUSH, SPOP...
    R REDIS_CMD_RANDOM 这是一个随机命令，对于相同的数据集和相同的参数，命令返回的结果可能不同 SPOP, SRANDMEMBER, SSCAN, RANDOMKEY...
    S REDIS_CMD_SORT_FOR_SCRIPT 当在Lua脚本中使用这个命令时，对这个命令的输出结果进行一次排序，使得命令的结果有序 SINTER, SUNION, SDIFF, SMEMBERS, KEYS...
    l REDIS_CMD_LOADING 这个命令可以在服务器载入数据的过程中使用 INFO, SHUTDOWN, PUBLISH...
    t REDIS_CMD_STALE 这是一个允许从服务器在带有过期数据时使用的命令 SLAVEOF, PING, INFO...
    M REDIS_CMD_SKIP_MONITOR 这个命令在监视器（monitor）模式下不会自动被传播（propagate） EXEC
    k REDIS_CMD_ASKING
    F REDIS_CMD_FAST

  • flags 对sflags进行分析得到的二进制标识

  • getkeys_proc 从命令行中获取key参数的函数

  • firstkey 第一个key的位置（0表示没有key）

  • lastkey 最后一个key的位置，（可以为负数，为正数第argc+lastkey个）

  • keystep 第一个key到最后一个key的跨度

  • calls 这个命令的执行次数

  • milliseconds 执行这个命令所耗费的总时长

serverCron

serverCron函数默认每隔100ms执行一次，这个函数负责管理服务器的资源，并保持服务器自身的良好运转。

流程

serverCron流程如下：

graph TD
updateCachedTime --> getLRUClock --> zmalloc_user_memory --> prepareForShutdown --> clientCron --> databasesCron --> rewriteAppendOnlyFileBackground --> 检查后台持久化运行状态 --> flushAppendOnlyFile --> freeClientsInAsyncFreeQueue --> server.cronloops++
Loading

  1. 更新服务器时间缓存

  2. 更新LRU时钟

  3. 更新服务器每秒执行命令次数

  4. 更新服务器内存峰值记录

  5. 处理SIGTERM信号

  6. 管理客户端资源

  7. 管理数据库资源

  8. 执行被延迟的BGREWRITEAOF

  9. 检查持久化操作的运行状态

    后台持久化运行状态判断条件：rdb_child_pid != -1 || aof_child_pid != -1；

  10. 将AOF缓冲区中的内容写入AOF文件

  11. 关闭一步客户端

  12. 增加cronloops计数器的值

判断是否需要执行持久化操作流程：

no_persistent=>operation: 服务器没有在执行任何持久化操作
is_delay=>condition: 有BGREWRITEAOF被延迟？
is_autosave=>condition: 自动保存的条件已经满足？
exec_bgrewriteaof=>operation: 执行BGREWRITEAOF
exec_bgsave=>operation: 执行BGSAVE
is_aofrewrite=>condition: AOF重写的条件已经满足？
do_nothing=>operation: 不做动作

no_persistent->is_delay
is_delay(yes)->exec_bgrewriteaof
is_delay(no)->is_autosave
is_autosave(yes)->exec_bgsave
is_autosave(no)->is_aofrewrite
is_aofrewrite(yes)->exec_bgrewriteaof
is_aofrewrite(yes)->do_nothing

初始化服务器

  1. 初始化服务器状态结构
  2. 载入配置选项
  3. 初始化服务器数据结构
  4. 还原数据库状态
  5. 执行事件循环

参考

[1] 黄健宏.Redis设计与实现

[2] Redis5设计与源码分析 (第9章 命令处理生命周期)