跟着大彬讀源碼 - Redis 2 - 服務器如何響應客戶端請求？（上）

目錄

• 1 鏈接服務器
• 2 發送命令請求

上次咱們經過問題「啓動服務器，程序都幹了什麼？」，跟着源碼，深刻了解了 Redis 服務器的啓動過程。

既然啓動了 Redis 服務器，那咱們就要連上 Redis 服務幹些事情。這裏咱們能夠經過 redis-cli 測試。

如今客戶端和服務器都準備好了，那麼Redis 客戶端和服務器如何創建鏈接？服務器又是如何響應客戶端的請求呢？

1 鏈接服務器

客戶端和服務器進行通信，首先應該就是創建鏈接。接下來，咱們來看下 redis-cli 與服務器的鏈接過程。

還記得咱們上次使用 gdb 調試程序的步驟嗎？讓咱們對 redis-cli 再來一次，看看源碼的執行步驟。在開始以前，記得在編輯器打開 redis-cli.c，定位到 main 函數的位置，畢竟 gdb 看代碼沒有編輯器看着舒服。

debug 步驟以下：

# bash
cd /opt/redis-3.2.13
// 啓動 Redis 服務。Ctrl+c 可推出服務器啓動頁，同時保持服務器運行
./src/redis-server --port 8379 &
// 調試 redis-clli
gdb ./src/redis-cli
# gdb 
(gdb) b main
(gdb) r -p 8379
(gdb) layout src
(gdb) focus cmd

執行完上述步驟，咱們會進入以下界面：

這時候咱們就能夠回到編輯器頁，看看對 main 函數中哪一行比較感興趣，就停下來研究研究。到了 2618 行，咱們會看到有執行 parseOptions 這個函數，看名字，好像是初始化一些可選項。那就進去看看唄。

1.1 初始化客戶端配置

函數執行步驟：main -> parseOptions -> main。

咱們會看到，在執行 redis-cli 時攜帶的參數都是在這個函數中解析，好比咱們啓動的時候帶着的 -p 參數，會在 996 行被解析到，同時賦值給客戶端的 hostport 配置項。以下圖：

1.2 客戶端啓動模式

函數執行步驟：main。

回到 main 函數，會看到後面的代碼會出現不少 cliConnect 函數。要注意的是，這裏並不表示 redis-cli 會執行屢次 cliConnect 函數。實際上，每個 if 語句塊，都表明着客戶端的一種鏈接模式，3.2.13 版本支持如下模式：

1. Latency mode：延遲模式。redis-cli --latency -p 8379 用來測試客戶端與服務器鏈接的延遲。還有 --history 和 --dist 可選項，用來展現不一樣的形式。
2. Slave mode：模擬從節點模式。
3. Get RDB mode：生成併發送 RDB 持久化文件，保存在本地。
4. Pipe mode：管道模式。將命令封裝成指定數據格式，批量發送給 redis 服務器執行。
5. Find big keys：統計 bigkey 的分佈。
6. Stat mode：統計模式。實時展現服務器的統計信息。
7. Scan mode：掃描指定模式的鍵，至關於 scan 模式。
8. LRU test mode：實時測試 LRU 算法的命中狀況。

1.3 鏈接服務器

函數執行步驟：main -> cliConnect -> redisConnect -> redisContextInit -> redisContextConnectTcp -> _redisContextConnectTcp -> cliConnect。

咱們上面沒有使用特殊模式啓動，所以，咱們會看到在 2687 行真正的去調用 cliConnect 函數。跟蹤進去，讓咱們看看到底是如何和服務器進行鏈接的。

在 cliConnect 函數中，咱們看到，根據 hostsocket 的配置項，會使用不一樣的鏈接模式。從名字上，咱們大概能夠猜出，一個是 TCP Socket 鏈接，另外一個是本機 Unix Socket 鏈接。

若是想要使用 Unix Socket 鏈接，只需按格式配置 hostscoket 便可：./src/redis-cli -s /tmp/redis.sock。

咱們這裏使用 TCP Scoket 鏈接，使用 redisConnect 函數創建鏈接。

不斷追蹤，咱們會看到上面所示的函數執行步驟，在 _redisContextConnectTcp 函數中會看到 getaddrinfo 和 connect 函數的調用，這裏就是創建 TCP 鏈接的地方。

1.4 校驗權限及選擇數據庫

函數執行步驟：cliConnect -> anetKeepAlive -> cliAuth -> cliSelect -> main。

回到 cliConnect 函數，若是正常鏈接上服務器後，還會將咱們上面建立的 TCP 鏈接設置爲長鏈接，而後校驗權限，選擇鏈接數據庫。

...
/* Set aggressive KEEP_ALIVE socket option in the Redis context socket
 * in order to prevent timeouts caused by the execution of long
 * commands. At the same time this improves the detection of real
 * errors. */
anetKeepAlive(NULL, context->fd, REDIS_CLI_KEEPALIVE_INTERVAL);
/* Do AUTH and select the right DB. */
if (cliAuth() != REDIS_OK)
    return REDIS_ERR;
if (cliSelect() != REDIS_OK)
    return REDIS_ERR;
...

至此，咱們已經跑完客戶端與服務器創建鏈接的全過程。感興趣的小夥伴能夠嘗試鏈接不存在的 IP 或 端口，觀察程序拋出異常的時機，熟悉整個鏈接過程。

客戶端與 服務器創建鏈接後，就可使用相關命令操做數據庫中的 key 了。下面咱們以 SET KEY VALUE 命令爲例，來看看命令的執行過程。

2 發送命令請求

當用戶在客戶端鍵入一個命令請求時，客戶端會將這個命令請求按協議格式轉換，而後經過鏈接到服務器的套接字，將轉換後的命令請求發送給服務器，如圖 3 所示：

所以，對於咱們上面的命令請求，客戶端會轉成：

"*3\r\n$3\r\nSET\r\n$3\r\nKEY\r\n$5\r\nVALUE\r\n"

而後發給服務器。

以上是客戶端發送命令給服務器的過程，在下一節中，咱們再來認識服務器是如何響應客戶端請的。