redis命令執行流程分析

 Redis中各類操做均可以經過命令來完成，所以理解redis對命令的處理流程會有助於理解redis的整個流程。本文主要對redis的命令處理流程進行詳細分析。

       Redis將全部它能支持的命令以及對應的「命令處理函數」之間對應關係存放在數組redisCommandTable[]中，該數組中保存元素的類型爲結構體redisCommand，此中包括命令的名字以及對應處理函數的地址，如：

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1. struct redisCommand {  
2.     char *name; // 命令的名字  
3.     redisCommandProc*proc; // 命令的實現函數  
4.          …  
5. }  

       數組redisCommandTable[]被做爲全局變量進行建立和初始化，其定義位置在redis.c文件中。在redis中，全部的redis服務器相關的信息都是經過結構體struct redisServer來維持，一個redis服務器也就由一個惟一的struct redisServer類型的全局變量server來描述。在函數 initServerConfig（）中，將會完成server的相關初始化工做，其中包含有對命令的初始化操做，在server中命令將被用字典的方式進行存儲，以方便查詢，其具體操做包括兩步：

       首先，經過函數dictCreate（）建立一個commandTableDictType類型的字典，並將該字典保存在全局變量server的commands成員中。

       而後，調用函數populateCommandTable()將數組redisCommandTable[]中的命令添加到（1）中建立的字典裏，以便後續的命令查詢操做。

       本文後續部分將分別描述redis接受客戶端鏈接、客戶端傳遞操做命令、以及redis執行操做命令的整個流程。

       流程一：redis如何接受客戶端的鏈接

       Redis支持網絡域通訊（不一樣機子上的程序間經過tcp/udp鏈接（redis使用tcp）進行通訊）以及UNIX域通訊（即同一臺機子上的不通進程間使用unix域進行通訊），下面的介紹中將主要介紹網絡域通訊，unixt域的通訊過程與之相似，再也不累述。

       每一個客戶端經過網絡鏈接到redis時，redis將調用函數createClient（）爲該鏈接建立一個客戶端結構體redisClient，以便保存該客戶端的全部信息，該新鏈接即爲業務鏈接，其主要用於客戶端與redis之間的實際數據通訊。Redis在createClient（）函數中將爲鏈接設置處理函數readQueryFromClient（），也即業務鏈接上有數據到來時將調用此函數進行處理。

       redis啓動時將調用initServer()函數，在該函數中將設置監聽socket的處理函數，其過程主要有如下三步：

     （1）調用函數anetTcpServer建立redis的監聽socket，全部客戶端對redis的網絡鏈接都鏈接到該socket所監聽的端口上。

       （2）調用函數aeCreateFileEvent設置監聽socket的處理函數：acceptTcpHandler（），也就是當redis的監聽socket收到數據（有新的鏈接到來）時將調用該函數進行處理。

       （3）lacceptTcpHandler（）中將首先調用函數anetTcpAccept爲新進來的業務鏈接建立一個業務socket；該業務socket後續將完成客戶端與服務器之間全部的業務數據傳輸；而後經過函數acceptCommonHandler（）調用createClient（）爲新鏈接建立一個客戶端結構體redisClient.

        （4）在函數createClient（）中，將調用函數aeCreateFileEvent設置該客戶端的業務數據處理函數readQueryFromClient，即，當該客戶端的業務socket中有數據到來了，則調用readQueryFromClient進行處理。

       上述過程將按照如下流程進行處理：

圖一、 redis接受客戶端鏈接的調用過程

       由圖1能夠看出，當客戶端有請求數據（即redis的業務數據）到來時，redis中對應該客戶端的業務socket將處於可讀就緒狀態，而後redis將調用函數readQueryFromClient（）對到達的業務數據進行處理。

       流程二 ：redis的命令處理流程

       經過流程一客戶端能夠鏈接到redis上，而後客戶端就能夠經過該鏈接向redis發送操做命令，redis接到命令以後執行相應的函數完成具體操做，而後將操做結果發送給客戶端，其具體過程以下所示：

       （1）客戶端的請求數據由網絡傳遞到redis的業務socket，redis將調用函數readQueryFromClient（）讀取數據到redisClient結構體的接收緩存querybuf中。

       （2）readQueryFromClient（）將調用processInputBuffer（）對該客戶端輸入緩存中的數據進行處理。

       （3）函數processInputBuffer（）中，將首先解析收到的客戶端數據，此解析過程將經過調用函數processInlineBuffer（）或processMultibulkBuffer（）完成，此過程將解析出客戶端的命令名稱，命令的參數個數以及具體參數值，redis有其本身定義的通訊協議，只需按照此協議便可完成命令解析，其過程可參考本文最後的「附1. redis命令解析」。

       （4）函數processInputBuffer（）中，命令解析完成以後將調用函數processCommand（）完成命令處理過程。

       （5）在函數processCommand（）中，將根據命令的名字查找相應的處理函數，命令的名字由前面的命令解析過程肯定，命令查詢操做將經過函數lookupCommand（）完成，此函數將查找server的命令字典以快速找到對應的命令執行函數。

       （6）在函數processCommand（）中，查找到命令執行函數以後，還需調用call()函數來具體執行相應的「命令執行函數」。

       上述處理過程可參考下圖2所示：

                                               圖二、 redis命令執行過程

       上圖中的數字標號表示同級別的執行先手順序。

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附1.redis命令解析

Redis的通訊按照其本身定義的協議進行，按照這種協議可保證命令的二進制安全，其協議規定以下：

l全部命令和數據都已\r\n（即CRLF）結尾;

l命令按照下面的格式進行組織。

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1. *< 參數數量>CR LF  
2. $< 參數1 的字節數量> CR LF  
3. < 參數1 的數據> CR LF  
4. ...  
5. $< 參數N 的字節數量> CR LF  
6. < 參數N 的數據>CR LF  

例如，有以下數據：

*3\r\n$3\r\nSET\r\n$5\r\nmykey\r\n$7\r\nmyvalue\r\n

便可按照上述方式理解爲該數據的含義：它共有三個參數（即命令中開頭的字符：*3），其中第一個參數的長度是3個字節，其值爲SET；第二個參數的長度爲5，值爲mykey，第三個參數的長度爲7，值爲myvalue，所以這條數據的含義是一條以下的命令：

SETnmykey nmyvalue