【Redis源碼】Redis 啟動(dòng)過(guò)程分析
簡(jiǎn)介
由于本人目前是華為FusionInsight HD 中Redis組件的Owner，所以要對Redis進(jìn)行深入的了解，這對于C語(yǔ)言水平不咋地的我來(lái)講還是有點(diǎn)難度的，于是我決定先從Redis的啟動(dòng)開(kāi)始看，了解其基本原理。
配置初始化
Redis服務(wù)啟動(dòng)首先做的第一步就是初始化配置。Redis初始化配置主要包括初始化命令表和加載配置兩部分。
初始化ACL 權限信息
主要是通過(guò)加載redis.conf配置文件里面的配置信息，用于控制登錄用戶(hù)執行命令的權限，仔細詳見(jiàn)：Redis 6 ACL源碼詳解
初始化命令表
在函數populateCommandTable將redisCommandTable中的命令加載到字典server.commands當中，用于執行命令的時(shí)候使用，并且對于比較常用的命令賦予成員屬性，減少查找。redisCommandTable的結構如下：
struct redisCommand redisCommandTable[] = {
{"module",moduleCommand,-2,
"admin no-script",
0,NULL,0,0,0,0,0,0},
{"get",getCommand,2,
"read-only fast @string",
0,NULL,1,1,1,0,0,0},
/* Note that we can't flag set as fast, since it may perform an
* implicit DEL of a large key. */
{"set",setCommand,-3,
"write use-memory @string",
0,NULL,1,1,1,0,0,0},
{"setnx",setnxCommand,3,
"write use-memory fast @string",
0,NULL,1,1,1,0,0,0},
}
- name：命令的名稱(chēng)
- proc：命令對應的函數名。redis-server處理命令時(shí)要執行的函數
- arity：命令的參數個(gè)數，如果是-N代表大于等于N
- sflags：命令標志，標識命令的類(lèi)型（read/write/admin...）
- flags：位掩碼，由Redis根據sflags計算
- get_keys_proc：可選函數，當下面三個(gè)項不能指定哪些參數是key時(shí)使用
- first_key_index：第一個(gè)是key的參數
- last_key_index：最后一個(gè)是key的參數
- key_step：key的“步長(cháng)”，比如MSET的key_step是2，因為它的參數是key,val,key,val這樣的形式
- microseconds：執行命令所需要的微秒數
- calls：該命令被調用總次數
防止查找的命令如下：
server.delCommand = lookupCommandByCString("del");
server.multiCommand = lookupCommandByCString("multi");
server.lpushCommand = lookupCommandByCString("lpush");
server.lpopCommand = lookupCommandByCString("lpop");
server.rpopCommand = lookupCommandByCString("rpop");
server.zpopminCommand = lookupCommandByCString("zpopmin");
server.zpopmaxCommand = lookupCommandByCString("zpopmax");
server.sremCommand = lookupCommandByCString("srem");
server.execCommand = lookupCommandByCString("exec");
server.expireCommand = lookupCommandByCString("expire");
server.pexpireCommand = lookupCommandByCString("pexpire");
server.xclaimCommand = lookupCommandByCString("xclaim");
server.xgroupCommand = lookupCommandByCString("xgroup");
server.rpoplpushCommand = lookupCommandByCString("rpoplpush");
初始化哨兵模式
當開(kāi)啟哨兵模式時(shí)，redis啟動(dòng)就會(huì )初始化哨兵模式相關(guān)參數等。初始化哨兵模式主要是函數initSentinelConfig() 和initSentinel()兩部分。
- initSentinelConfig()主要是初始化哨兵模式的端口等。
- initSentinel()主要刪除redis實(shí)例基本的命令，初始化哨兵的相關(guān)命令。
struct redisCommand sentinelcmds[] = {
{"ping",pingCommand,1,"",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"sentinel",sentinelCommand,-2,"",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"subscribe",subscribeCommand,-2,"",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"unsubscribe",unsubscribeCommand,-1,"",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"psubscribe",psubscribeCommand,-2,"",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"punsubscribe",punsubscribeCommand,-1,"",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"publish",sentinelPublishCommand,3,"",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"info",sentinelInfoCommand,-1,"",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"role",sentinelRoleCommand,1,"ok-loading",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"client",clientCommand,-2,"read-only no-script",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"shutdown",shutdownCommand,-1,"",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"auth",authCommand,2,"no-auth no-script ok-loading ok-stale fast",0,NULL,0,0,0,0,0},
{"hello",helloCommand,-2,"no-auth no-script fast",0,NULL,0,0,0,0,0}
}
檢查RDB/AOF文件
啟動(dòng)前會(huì )會(huì )通過(guò)函數redis_check_rdb_main()/redis_check_aof_main()檢查RDB/AOF文件的完整性。
命令行參數處理
如果是簡(jiǎn)單的參數例如-v或--version、-h或--help，就會(huì )直接調用相應的方法，打印信息。如果是使用其他配置文件，則修改server.exec_argv。對于其他信息，會(huì )將他們轉換成字符串，然后添加進(jìn)配置文件，例如“--port 6380”就會(huì )被轉換成“port 6380\n”加進(jìn)配置文件。這時(shí)，redis就會(huì )調用loadServerConfig()函數來(lái)加載配置文件，這個(gè)過(guò)程會(huì )覆蓋掉前面初始化默認配置文件的變量的值。
初始化Redis
初始化 Shared object
createSharedObjects()函數會(huì )創(chuàng )建一些shared對象保存在全局的shared變量中，對于不同的命令，可能會(huì )有相同的返回值（比如報錯）。這樣在返回時(shí)就不必每次都去新增對象了，保存到內存中了。這個(gè)設計就是以Redis啟動(dòng)時(shí)多消耗一些時(shí)間為代價(jià)，換取運行的更小的延遲。
初始化監聽(tīng)事件
initServer()函數調用aeCreateEventLoop()函數(ae.c文件)來(lái)增加循環(huán)事件，并將結果返回給server的el成員。Redis使用不同的函數來(lái)兼容各個(gè)平臺，在Linux平臺使用epoll，在BSD使用kqueue，都不是的話(huà)，最終會(huì )使用select。Redis輪詢(xún)新的連接以及I/O事件，有新的事件到來(lái)時(shí)就會(huì )及時(shí)作出響應。
監聽(tīng)端口
anetUnixServer()函數中使用函數anetListen監聽(tīng)端口。
初始化LRU鍵池
evictionPoolAlloc函數用于初始化LRU的鍵池，Redis的key過(guò)期策略是近似LRU算法
void evictionPoolAlloc(void) {
struct evictionPoolEntry *ep;
int j;
ep = zmalloc(sizeof(*ep)*EVPOOL_SIZE);
for (j = 0; j < EVPOOL_SIZE; j++) {
ep[j].idle = 0;
ep[j].key = NULL;
ep[j].cached = sdsnewlen(NULL,EVPOOL_CACHED_SDS_SIZE);
ep[j].dbid = 0;
}
EvictionPoolLRU = ep;
}
定時(shí)任務(wù)
Redis會(huì )執行aeCreateTimeEvent()（在ae.c文件中）函數，用來(lái)新建一個(gè)循環(huán)執行serverCron()函數的事件。serverCron()默認每100毫秒執行一次。
/* Create the timer callback, this is our way to process many background
* operations incrementally, like clients timeout, eviction of unaccessed
* expired keys and so forth. */
if (aeCreateTimeEvent(server.el, 1, serverCron, NULL, NULL) == AE_ERR) {
serverPanic("Can't create event loop timers.");
exit(1);
}
主循環(huán)事件
程序調用aeMain()函數，進(jìn)入主循環(huán)，這時(shí)其他的一些循環(huán)事件也會(huì )分別被調用。
void aeMain(aeEventLoop *eventLoop) {
eventLoop->stop = 0;
while (!eventLoop->stop) {
if (eventLoop->beforesleep != NULL)
eventLoop->beforesleep(eventLoop);
aeProcessEvents(eventLoop, AE_ALL_EVENTS|AE_CALL_AFTER_SLEEP);
}
}
到此Redis就啟動(dòng)完成了。
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