Redis源码研究—代码总体架构

【注】 本文的源代码分析是基于redis-2.4.3版本的。

 

1. 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，支持的全部操做，从配置文件中读取的配置信息等。

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//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;             /*支持的全部操做*/     …   };

redisClient主要记录了某个接入客户端的状态信息，如客户端链接句柄，操做的数据库，发送的命令，返回的结果列表等。为每一个client创建一个这种数据结构，能够很方便的支持多用户并发访问。

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typedef struct redisClient {     int fd;  //客户端链接句柄     redisDb *db; //操做的数据库     ……     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();

该函数主要完成如下功能：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函数建立socket server做为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触发操做acceptTcpHandler，该操做是调用aeCreateFileEvent注册的。

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…..   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函数用于注册监听链接事件，即某个client向server发起链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，清除无效连接。

acceptTcpHandler函数会调用acceptCommonHander，而acceptCommonHander又会调用createClient来为该client建立一个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：

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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：

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//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。须要注意的是，sendReplyToClient函数也是经过aeCreateFileEvent注册的：

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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，若是读者想更进一步了解redis代码架构，最好亲自读一下代码。整体而言，redis代码结构很清晰，架构也是比较简单。