【Redis】服务器

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title: 【Redis】 服务器
date: 2023-07-09 08:42
tags:
  - 行动阶段/完成
  - 主题场景/数据存储
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  - 细化主题/数据存储/Redis
categories:
  - 数据存储
keywords:
  - 数据存储/Redis
description: 【Redis】 服务器

概述

简而言之，这章就是在解释客户端输入 Redis 指令到返回结果的执行过程。

一个命令请求从发送到完成主要包括以下步骤：
1. 客户端将命令请求发送给服务器；
2. 服务器读取命令请求，并分析出命令参数；
3. 命令执行器根据参数查找命令的实现函数，然后执行实现函数并得出命令回复；
4. 服务器将命令回复返回给客户端。
serverCron函数默认每隔100毫秒执行一次，它的工作主要包括
1. 更新服务器状态信息，
2. 处理服务器接收的SIGTERM信号，
3. 管理客户端资源和数据库状态，
4. 检查并执行持久化操作等等。
服务器从启动到能够处理客户端的命令请求需要执行以下步骤：
1. 初始化服务器状态；
2. 载入服务器配置；
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。

初始化服务器

首先是 Redis 服务器初始化操作，服务器从启动到能够处理客户端的命令请求需要执行以下步骤：

初始化服务器状态。
载入服务器配置。
初始化服务器数据结构。
还原数据库状态。
执行事件循环。

初始化服务器状态结构

主要是对 redisServer 结构体的初始化，包括设置服务器运行 ID，运行频率，设置配置文件路径，设置持久化条件，命令表创建等。

载入配置选项

根据用户设定的配置，对 redisServer 相关变量的值进行修改，比如端口号，数据库数量，RDB 的压缩是否开启等等。其他属性还是沿用默认值。

初始化服务器数据结构

服务器必须先载入用户配置，才能对其他数据结构进行准确初始化。其他数据结构包括客户端链表，db 数组，订阅信息，Lua 脚本执行环境，慢查询日志相关属性等等。

还原数据库状态

载入 RDB 或 AOF 文件的数据恢复过程。

执行事件循环

至此，服务器可接收客户端请求并发送信息。

命令执行过程

以SET key value为例，命令的执行过程是：

客户端发送命令。
服务器接收并处理请求，对数据库操作，回复 OK。
服务器将命令回复给客户端。
客户端接收命令并打印结果。

下面将按照步骤拆解为发送，读取查找，执行预备操作，调用实现函数，执行后续工作，回复，打印操作讲解。

发送

客户端接收命令请求时，会将命令根据协议转为固定格式再发送给服务器。

读取

当套接字因客户端的写入变得可读时，服务器会先读取协议格式内容并保存到输入缓冲区。命令分析，提取参数及个数，存入 argv 和 argc 属性。最后调用命令执行器。

命令执行器 - 查找命令的实现

命令表是一个字典，键是命令名字，值是 redisCommand 结构。几个重要属性如下：

name：命令名称。
proc：指向命令实现函数。
arity：命令参数个数，包括命令名称。
sflags：命令属性。

查找命令表的过程就是找到 redisCommand，把指针指向它：

命令执行器 - 执行预备操作

在命令真正执行前需要有预备操作保证命令可以被正确，顺利地执行。这个环节相当于一层过滤，比如检查命令是否正确，参数是否正确，身份验证是否通过，内存是否够用等等。保证配置生效，准确执行。

命令执行器 - 调用命令的实现函数

执行过程就是调用之前找到并指向的执行函数。通过 client->cmd->proc(client); 调用。然后将回复保存在客户端状态的输出缓冲区中，关联该套接字的命令回复处理器。

命令执行器 - 执行后续工作

有一些善后工作还将继续，比如慢查询日志记录，执行时长记录，AOF 持久化，主服务器将命令传给从服务器。当这些都处理完后，服务器就继续从文件时间处理器中取出并执行下一个命令请求。

将命令回复发送给客户端

当客户端套接字变为可写状态，服务器执行命令回复处理器，将输出缓冲区的回复发送给客户端。

客户端接收并打印命令回复

将回复转为人类可读的格式，打印给用户看。