Redis源码整体运行流程详解

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1. Redis Server端处理Client请求的流程图
2. main函数
3. initServer函数
4. acceptTcpHandler函数
5. createClient函数
6. readQueryFromClient函数
7. processCommand与call函数
8. sendReplyToClient函数
9. 小结

本文所引用的源码全部来自Redis2.8.2版本。

Redis源码整体运行流程的相关文件是：redis.h, redis.c, networking.c, ae.h, ae.c。

转载请注明，本文出自：http://blog.csdn.net/acceptedxukai/article/details/17842119

Redis Server端处理Client请求的流程图

main函数

main函数主要的功能为：调用initServerConfig函数，进行默认的redisServer数据结构的参数初始化；调用daemonize函数，为服务器开始守护进程，对于守护进行相关详细信息见http://blog.csdn.net/acceptedxukai/article/details/8743189；调用initServer函数，初始化服务器；调用loadServerConfig函数，读取Redis的配置文件，使用配置文件中的参数替换默认的参数值；调用aeMain函数，开启事件循环，整个服务器开始工作。

initServer函数

该函数主要为初始化服务器，需要初始化的内容比较多，主要有：

1、创建事件循环

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1. <span style="font-family:Courier New;font-size:14px;">server.el = aeCreateEventLoop(server.maxclients+REDIS_EVENTLOOP_FDSET_INCR);</span>  

2、创建TCP与UDP Server，启动服务器，完成bind与listen

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1. <span style="font-family:Courier New;font-size:14px;">/* Open the TCP listening socket for the user commands. */  
2.     //server.ipfd是个int数组，启动服务器，完成bind,listen  
3.     if (listenToPort(server.port,server.ipfd,&server.ipfd_count) == REDIS_ERR)  
4.         exit(1);  
5.     /* Open the listening Unix domain socket. */  
6.     if (server.unixsocket != NULL) {  
7.         unlink(server.unixsocket); /* don't care if this fails */  
8.         server.sofd = anetUnixServer(server.neterr,server.unixsocket,server.unixsocketperm);  
9.         if (server.sofd == ANET_ERR) {  
10.             redisLog(REDIS_WARNING, "Opening socket: %s", server.neterr);  
11.             exit(1);  
12.         }  
13.     }</span>  

Redis2.8.2 TCP同时支持IPv4与IPv6，同时与之前版本的Redis不同，此版本支持多个TCP服务器，listenToPort函数主要还是调用anetTcpServer函数，完成socket()-->bind()-->listen()，下面详细查看下TCPServer的创建，UDP直接忽略吧，我也不知道UDP具体用在哪。

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1. <span style="font-family:Courier New;">static int anetListen(char *err, int s, struct sockaddr *sa, socklen_t len) {  
2.     //绑定bind  
3.     if (bind(s,sa,len) == -1) {  
4.         anetSetError(err, "bind: %s", strerror(errno));  
5.         close(s);  
6.         return ANET_ERR;  
7.     }  
8.   
9.     /* Use a backlog of 512 entries. We pass 511 to the listen() call because 
10.      * the kernel does: backlogsize = roundup_pow_of_two(backlogsize + 1); 
11.      * which will thus give us a backlog of 512 entries */  
12.     //监听  
13.     if (listen(s, 511) == -1) {  
14.         anetSetError(err, "listen: %s", strerror(errno));  
15.         close(s);  
16.         return ANET_ERR;  
17.     }  
18.     return ANET_OK;  
19. }  
20. static int _anetTcpServer(char *err, int port, char *bindaddr, int af)  
21. {  
22.     int s, rv;  
23.     char _port[6];  /* strlen("65535") */  
24.     struct addrinfo hints, *servinfo, *p;  
25.   
26.     snprintf(_port,6,"%d",port);  
27.     memset(&hints,0,sizeof(hints));  
28.     hints.ai_family = af;  
29.     hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;  
30.     //套接字地址用于监听绑定  
31.     hints.ai_flags = AI_PASSIVE;    /* No effect if bindaddr != NULL */  
32.     //可以加上hints.ai_protocol = IPPROTO_TCP;  
33.   
34.     /**getaddrinfo(const char *hostname, const char *servicename, 
35.                    const struct addrinfo *hint,struct addrinfo **res); 
36.        hostname:主机名 
37.        servicename: 服务名 
38.        hint: 用于过滤的模板，仅能使用ai_family, ai_flags, ai_protocol, ai_socktype，其余字段为0 
39.        res:得到所有可用的地址 
40.     */  
41.     if ((rv = getaddrinfo(bindaddr,_port,&hints,&servinfo)) != 0) {  
42.         anetSetError(err, "%s", gai_strerror(rv));  
43.         return ANET_ERR;  
44.     }  
45.     //轮流尝试多个地址，找到一个允许连接到服务器的地址时便停止  
46.     for (p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {  
47.         if ((s = socket(p->ai_family,p->ai_socktype,p->ai_protocol)) == -1)  
48.             continue;  
49.   
50.         if (af == AF_INET6 && anetV6Only(err,s) == ANET_ERR) goto error;  
51.         //设置套接字选项setsockopt,采用地址复用  
52.         if (anetSetReuseAddr(err,s) == ANET_ERR) goto error;  
53.         //bind, listen  
54.         if (anetListen(err,s,p->ai_addr,p->ai_addrlen) == ANET_ERR) goto error;  
55.         goto end;  
56.     }  
57.     if (p == NULL) {  
58.         anetSetError(err, "unable to bind socket");  
59.         goto error;  
60.     }  
61.   
62. error:  
63.     s = ANET_ERR;  
64. end:  
65.     freeaddrinfo(servinfo);  
66.     return s;  
67. }  
68. //if server.ipfd_count = 0, bindaddr = NULL  
69. int anetTcpServer(char *err, int port, char *bindaddr)  
70. {  
71.     return _anetTcpServer(err, port, bindaddr, AF_INET);  
72. }  
73. </span>  

3、将listen的端口加入到事件监听中，进行监听，由aeCreateFileEvent函数完成，其注册的listen端口可读事件处理函数为acceptTcpHandler，这样在listen端口有新连接的时候会调用acceptTcpHandler，后者在accept这个新连接，然后就可以处理后续跟这个客户端连接相关的事件了。

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1. /* Create an event handler for accepting new connections in TCP and Unix 
2.      * domain sockets. */  
3.      //文件事件，用于处理响应外界的操作请求,事件处理函数为acceptTcpHandler/acceptUnixHandler  
4.      //在networking.c  
5.     for (j = 0; j < server.ipfd_count; j++) {  
6.         if (aeCreateFileEvent(server.el, server.ipfd[j], AE_READABLE,  
7.             acceptTcpHandler,NULL) == AE_ERR)  
8.             {  
9.                 redisPanic(  
10.                     "Unrecoverable error creating server.ipfd file event.");  
11.             }  
12.     }  
13.     if (server.sofd > 0 && aeCreateFileEvent(server.el,server.sofd,AE_READABLE,  
14.         acceptUnixHandler,NULL) == AE_ERR) redisPanic("Unrecoverable error creating server.sofd file event.");  

acceptTcpHandler函数

上面介绍了，initServer完成listen端口后，会加入到事件循环中，该事件为可读事件，并记录处理函数为fe->rfileProc = acceptTcpHandler；该函数分两步操作:用acceptTcpHandler接受这个客户端连接；然第二部初始化这个客户端连接的相关数据，将clientfd加入事件里面，设置的可读事件处理函数为readQueryFromClient，也就是读取客户端请求的函数。

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1. <span style="font-family:Courier New;">void acceptTcpHandler(aeEventLoop *el, int fd, void *privdata, int mask) {  
2.     int cport, cfd;  
3.     char cip[REDIS_IP_STR_LEN];  
4.     REDIS_NOTUSED(el);//无意义  
5.     REDIS_NOTUSED(mask);  
6.     REDIS_NOTUSED(privdata);  
7.   
8.     //cfd为accept函数返回的客户端文件描述符，accept使服务器完成一个客户端的链接  
9.     cfd = anetTcpAccept(server.neterr, fd, cip, sizeof(cip), &cport);  
10.     if (cfd == AE_ERR) {  
11.         redisLog(REDIS_WARNING,"Accepting client connection: %s", server.neterr);  
12.         return;  
13.     }  
14.     redisLog(REDIS_VERBOSE,"Accepted %s:%d", cip, cport);  
15.     //将cfd加入事件循环并设置回调函数为readQueryFromClient，并初始化redisClient  
16.     acceptCommonHandler(cfd,0);  
17. }</span>  

第一步很简单即完成accept，主要关注第二步acceptCommonHandler函数

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1. static void acceptCommonHandler(int fd, int flags) {  
2.     redisClient *c;  
3.     if ((c = createClient(fd)) == NULL) {//创建新的客户端  
4.         redisLog(REDIS_WARNING,  
5.             "Error registering fd event for the new client: %s (fd=%d)",  
6.             strerror(errno),fd);  
7.         close(fd); /* May be already closed, just ignore errors */  
8.         return;  
9.     }  
10.     /* If maxclient directive is set and this is one client more... close the 
11.      * connection. Note that we create the client instead to check before 
12.      * for this condition, since now the socket is already set in non-blocking 
13.      * mode and we can send an error for free using the Kernel I/O */  
14.     //当前连接的客户端数目大于服务器最大运行的连接数，则拒绝连接  
15.     if (listLength(server.clients) > server.maxclients) {  
16.         char *err = "-ERR max number of clients reached\r\n";  
17.   
18.         /* That's a best effort error message, don't check write errors */  
19.         if (write(c->fd,err,strlen(err)) == -1) {  
20.             /* Nothing to do, Just to avoid the warning... */  
21.         }  
22.         server.stat_rejected_conn++;  
23.         freeClient(c);  
24.         return;  
25.     }  
26.     server.stat_numconnections++;  
27.     c->flags |= flags;  
28. }  

createClient函数

此函数用来为新连接的客户端初始化一个redisClient数据结构，该数据结构有比较多的参数，详见redis.h。该函数完成两个操作，第一、为客户端创建事件处理函数readQueryFromClient专门接收客户端发来的指令，第二、初始化redisClient数据结构相关参数。

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1. redisClient *createClient(int fd) {  
2.     redisClient *c = zmalloc(sizeof(redisClient));  
3.   
4.     /* passing -1 as fd it is possible to create a non connected client. 
5.      * This is useful since all the Redis commands needs to be executed 
6.      * in the context of a client. When commands are executed in other 
7.      * contexts (for instance a Lua script) we need a non connected client. */  
8.      /** 
9.         因为 Redis 命令总在客户端的上下文中执行， 
10.         有时候为了在服务器内部执行命令，需要使用伪客户端来执行命令 
11.         在 fd == -1 时，创建的客户端为伪终端 
12.      */  
13.     if (fd != -1) {  
14.         //下面三个都是设置socket属性  
15.         anetNonBlock(NULL,fd);//非阻塞  
16.         anetEnableTcpNoDelay(NULL,fd);//no delay  
17.         if (server.tcpkeepalive)  
18.             anetKeepAlive(NULL,fd,server.tcpkeepalive);//keep alive  
19.   
20.         //创建一个accept fd的FileEvent事件，事件的处理函数是readQueryFromClient  
21.         if (aeCreateFileEvent(server.el,fd,AE_READABLE,  
22.             readQueryFromClient, c) == AE_ERR)  
23.         {  
24.             close(fd);  
25.             zfree(c);  
26.             return NULL;  
27.         }  
28.     }  
29.   
30.     selectDb(c,0);//默认选择第0个db, db.c  
31.     c->fd = fd;//文件描述符  
32.     c->name = NULL;  
33.     c->bufpos = 0;//将指令结果发送给客户端的字符串长度  
34.     c->querybuf = sdsempty();//请求字符串初始化  
35.     c->querybuf_peak = 0;//请求字符串顶峰时的长度值  
36.     c->reqtype = 0;//请求类型  
37.     c->argc = 0;//参数个数  
38.     c->argv = NULL;//参数内容  
39.     c->cmd = c->lastcmd = NULL;//操作指令  
40.     c->multibulklen = 0;//块个数  
41.     c->bulklen = -1;//每个块的长度  
42.     c->sentlen = 0;  
43.     c->flags = 0;//客户类型的标记，比较重要  
44.     c->ctime = c->lastinteraction = server.unixtime;  
45.     c->authenticated = 0;  
46.     c->replstate = REDIS_REPL_NONE;  
47.     c->reploff = 0;  
48.     c->repl_ack_off = 0;  
49.     c->repl_ack_time = 0;  
50.     c->slave_listening_port = 0;  
51.     c->reply = listCreate();//存放服务器应答的数据  
52.     c->reply_bytes = 0;  
53.     c->obuf_soft_limit_reached_time = 0;  
54.     listSetFreeMethod(c->reply,decrRefCountVoid);  
55.     listSetDupMethod(c->reply,dupClientReplyValue);  
56.     c->bpop.keys = dictCreate(&setDictType,NULL);//下面三个参数在list数据阻塞操作时使用  
57.     c->bpop.timeout = 0;  
58.     c->bpop.target = NULL;  
59.     c->io_keys = listCreate();  
60.     c->watched_keys = listCreate();//事务命令CAS中使用  
61.     listSetFreeMethod(c->io_keys,decrRefCountVoid);  
62.     c->pubsub_channels = dictCreate(&setDictType,NULL);  
63.     c->pubsub_patterns = listCreate();  
64.     listSetFreeMethod(c->pubsub_patterns,decrRefCountVoid);  
65.     listSetMatchMethod(c->pubsub_patterns,listMatchObjects);  
66.     // 如果不是伪客户端，那么将客户端加入到服务器客户端列表中  
67.     if (fd != -1) listAddNodeTail(server.clients,c);//添加到server的clients链表  
68.     initClientMultiState(c);//初始化事务指令状态  
69.     return c;  
70. }  

客户端的请求指令字符串始终存放在querybuf中，在对querybuf解析后，将指令参数的个数存放在argc中，具体的指令参数存放在argv中；但是服务器应答的结果有两种存储方式：buf字符串、reply列表。

readQueryFromClient函数

readQueryFromClient函数用来读取客户端的请求命令行数据，并调用processInputBuffer函数依照redis通讯协议对数据进行解析。服务器使用最原始的read函数来读取客户端发送来的请求命令，并将字符串存储在querybuf中，根据需要对querybuf进行扩展。

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1. void readQueryFromClient(aeEventLoop *el, int fd, void *privdata, int mask) {  
2.     redisClient *c = (redisClient*) privdata;  
3.     int nread, readlen;  
4.     size_t qblen;  
5.     REDIS_NOTUSED(el);  
6.     REDIS_NOTUSED(mask);  
7.   
8.     server.current_client = c;  
9.     readlen = REDIS_IOBUF_LEN; //1024 * 16  
10.     /* If this is a multi bulk request, and we are processing a bulk reply 
11.      * that is large enough, try to maximize the probability that the query 
12.      * buffer contains exactly the SDS string representing the object, even 
13.      * at the risk of requiring more read(2) calls. This way the function 
14.      * processMultiBulkBuffer() can avoid copying buffers to create the 
15.      * Redis Object representing the argument. */  
16.     if (c->reqtype == REDIS_REQ_MULTIBULK && c->multibulklen && c->bulklen != -1  
17.         && c->bulklen >= REDIS_MBULK_BIG_ARG)  
18.     {  
19.         int remaining = (unsigned)(c->bulklen+2)-sdslen(c->querybuf);  
20.   
21.         if (remaining < readlen) readlen = remaining;  
22.     }  
23.   
24.     qblen = sdslen(c->querybuf);  
25.     if (c->querybuf_peak < qblen) c->querybuf_peak = qblen;  
26.     //对querybuf的空间进行扩展  
27.     c->querybuf = sdsMakeRoomFor(c->querybuf, readlen);  
28.     //读取客户端发来的操作指令  
29.     nread = read(fd, c->querybuf+qblen, readlen);  
30.     if (nread == -1) {  
31.         if (errno == EAGAIN) {  
32.             nread = 0;  
33.         } else {  
34.             redisLog(REDIS_VERBOSE, "Reading from client: %s",strerror(errno));  
35.             freeClient(c);  
36.             return;  
37.         }  
38.     } else if (nread == 0) {  
39.         redisLog(REDIS_VERBOSE, "Client closed connection");  
40.         freeClient(c);  
41.         return;  
42.     }  
43.     if (nread) {  
44.         //改变querybuf的实际长度和空闲长度，len += nread, free -= nread;  
45.         sdsIncrLen(c->querybuf,nread);  
46.         c->lastinteraction = server.unixtime;  
47.         if (c->flags & REDIS_MASTER) c->reploff += nread;  
48.     } else {  
49.         server.current_client = NULL;  
50.         return;  
51.     }  
52.     //客户端请求的字符串长度大于服务器最大的请求长度值  
53.     if (sdslen(c->querybuf) > server.client_max_querybuf_len) {  
54.         sds ci = getClientInfoString(c), bytes = sdsempty();  
55.   
56.         bytes = sdscatrepr(bytes,c->querybuf,64);  
57.         redisLog(REDIS_WARNING,"Closing client that reached max query buffer length: %s (qbuf initial bytes: %s)", ci, bytes);  
58.         sdsfree(ci);  
59.         sdsfree(bytes);  
60.         freeClient(c);  
61.         return;  
62.     }  
63.     //解析请求  
64.     processInputBuffer(c);  
65.     server.current_client = NULL;  
66. }  

processInputBuffer函数主要用来处理请求的解析工作，redis有两种解析方式；行指令解析与多重指令解析，行指令解析直接忽略，下面详解多重指令解析。

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1. void processInputBuffer(redisClient *c) {  
2.     /* Keep processing while there is something in the input buffer */  
3.     while(sdslen(c->querybuf)) {  
4.         /* Immediately abort if the client is in the middle of something. */  
5.         if (c->flags & REDIS_BLOCKED) return;  
6.   
7.         /* REDIS_CLOSE_AFTER_REPLY closes the connection once the reply is 
8.          * written to the client. Make sure to not let the reply grow after 
9.          * this flag has been set (i.e. don't process more commands). */  
10.         if (c->flags & REDIS_CLOSE_AFTER_REPLY) return;  
11.   
12.         /* Determine request type when unknown. */  
13.         //当请求类型未知时，先确定属于哪种请求  
14.         if (!c->reqtype) {  
15.             if (c->querybuf[0] == '*') {  
16.                 c->reqtype = REDIS_REQ_MULTIBULK;//多重指令解析  
17.             } else {  
18.                 c->reqtype = REDIS_REQ_INLINE;//按行解析  
19.             }  
20.         }  
21.   
22.         if (c->reqtype == REDIS_REQ_INLINE) {  
23.             if (processInlineBuffer(c) != REDIS_OK) break;  
24.         } else if (c->reqtype == REDIS_REQ_MULTIBULK) {  
25.             if (processMultibulkBuffer(c) != REDIS_OK) break;  
26.         } else {  
27.             redisPanic("Unknown request type");  
28.         }  
29.   
30.         /* Multibulk processing could see a <= 0 length. */  
31.         if (c->argc == 0) {  
32.             resetClient(c);  
33.         } else {  
34.             /* Only reset the client when the command was executed. */  
35.             //执行相应指令  
36.             if (processCommand(c) == REDIS_OK)  
37.                 resetClient(c);  
38.         }  
39.     }  
40. }  

多重指令解析的处理函数为processMultibulkBuffer，下面先简单介绍下Redis的通讯协议：

[plain] view plaincopyprint?

1. 以下是这个协议的一般形式：  
2. *< 参数数量 > CR LF  
3. $< 参数 1 的字节数量 > CR LF  
4. < 参数 1 的数据 > CR LF  
5. ...  
6. $< 参数 N 的字节数量 > CR LF  
7. < 参数 N 的数据 > CR LF  
8. 举个例子，以下是一个命令协议的打印版本：  
9. *3  
10. $3  
11. SET  
12. $3  
13. foo  
14. $3  
15. bar  
16. 这个命令的实际协议值如下：  
17. "*3\r\n$3\r\nSET\r\n$3\r\foo\r\n$3\r\bar\r\n"  

[cpp] view plaincopyprint?

1. /** 
2.     例：querybuf = "*3\r\n$3\r\nSET\r\n$3\r\nfoo\r\n$3\r\nbar\r\n" 
3. */  
4. int processMultibulkBuffer(redisClient *c) {  
5.     char *newline = NULL;  
6.     int pos = 0, ok;  
7.     long long ll;  
8.   
9.     if (c->multibulklen == 0) {//参数数目为0，表示这是新的请求指令  
10.         /* The client should have been reset */  
11.         redisAssertWithInfo(c,NULL,c->argc == 0);  
12.   
13.         /* Multi bulk length cannot be read without a \r\n */  
14.         newline = strchr(c->querybuf,'\r');  
15.         if (newline == NULL) {  
16.             if (sdslen(c->querybuf) > REDIS_INLINE_MAX_SIZE) {  
17.                 addReplyError(c,"Protocol error: too big mbulk count string");  
18.                 setProtocolError(c,0);  
19.             }  
20.             return REDIS_ERR;  
21.         }  
22.   
23.         /* Buffer should also contain \n */  
24.         if (newline-(c->querybuf) > ((signed)sdslen(c->querybuf)-2))  
25.             return REDIS_ERR;  
26.   
27.         /* We know for sure there is a whole line since newline != NULL, 
28.          * so go ahead and find out the multi bulk length. */  
29.         redisAssertWithInfo(c,NULL,c->querybuf[0] == '*');  
30.         //将字符串转为long long整数，转换得到的结果存到ll中,ll就是后面参数的个数  
31.         ok = string2ll(c->querybuf+1,newline-(c->querybuf+1),&ll);  
32.         if (!ok || ll > 1024*1024) {  
33.             addReplyError(c,"Protocol error: invalid multibulk length");  
34.             setProtocolError(c,pos);  
35.             return REDIS_ERR;  
36.         }  
37.   
38.         pos = (newline-c->querybuf)+2;//跳过\r\n  
39.         if (ll <= 0) {//参数个数小于0，表示后面的参数数目大于等于绝对值ll  
40.              /** s = sdsnew("Hello World"); 
41.              * sdsrange(s,1,-1); => "ello World" 
42.              */  
43.             sdsrange(c->querybuf,pos,-1);//querybuf="$3\r\nSET\r\n$3\r\nfoo\r\n$3\r\nbar\r\n"  
44.             return REDIS_OK;  
45.         }  
46.   
47.         c->multibulklen = ll;//得到指令参数个数  
48.   
49.         /* Setup argv array on client structure */  
50.         if (c->argv) zfree(c->argv);  
51.         c->argv = zmalloc(sizeof(robj*) * c->multibulklen);//申请参数内存空间  
52.     }  
53.   
54.     redisAssertWithInfo(c,NULL,c->multibulklen > 0);  
55.     /** 
56.         开始抽取字符串 
57.         querybuf = "*3\r\n$3\r\nSET\r\n$3\r\nfoo\r\n$3\r\nbar\r\n" 
58.         pos = 4 
59.     */  
60.     while(c->multibulklen) {  
61.         /* Read bulk length if unknown */  
62.         if (c->bulklen == -1) {//参数的长度为-1，这里用来处理每个参数的字符串长度值  
63.             /**newline = "\r\nSET\r\n$3\r\nfoo\r\n$3\r\nbar\r\n"*/  
64.             newline = strchr(c->querybuf+pos,'\r');  
65.             if (newline == NULL) {  
66.                 if (sdslen(c->querybuf) > REDIS_INLINE_MAX_SIZE) {  
67.                     addReplyError(c,"Protocol error: too big bulk count string");  
68.                     setProtocolError(c,0);  
69.                 }  
70.                 break;  
71.             }  
72.   
73.             /* Buffer should also contain \n */  
74.             if (newline-(c->querybuf) > ((signed)sdslen(c->querybuf)-2))  
75.                 break;  
76.   
77.             //每个字符串以$开头，后面的数字表示其长度  
78.             if (c->querybuf[pos] != '$') {  
79.                 addReplyErrorFormat(c,  
80.                     "Protocol error: expected '$', got '%c'",  
81.                     c->querybuf[pos]);  
82.                 setProtocolError(c,pos);  
83.                 return REDIS_ERR;  
84.             }  
85.   
86.             //得到字符串的长度值，ll  
87.             ok = string2ll(c->querybuf+pos+1,newline-(c->querybuf+pos+1),&ll);  
88.             if (!ok || ll < 0 || ll > 512*1024*1024) {  
89.                 addReplyError(c,"Protocol error: invalid bulk length");  
90.                 setProtocolError(c,pos);  
91.                 return REDIS_ERR;  
92.             }  
93.   
94.             //pos = 8  
95.             pos += newline-(c->querybuf+pos)+2;//跳过\r\n "SET\r\n$3\r\nfoo\r\n$3\r\nbar\r"  
96.             if (ll >= REDIS_MBULK_BIG_ARG) {//字符串长度超过1024*32，需要扩展  
97.                 size_t qblen;  
98.   
99.                 /* If we are going to read a large object from network 
100.                  * try to make it likely that it will start at c->querybuf 
101.                  * boundary so that we can optimize object creation 
102.                  * avoiding a large copy of data. */  
103.                  /** 
104.                     sdsrange(querybuf,pos,-1)是将[pos,len-1]之间的字符串使用memmove前移， 
105.                     然后后面的直接截断 
106.                  */  
107.                 sdsrange(c->querybuf,pos,-1);//"SET\r\n$3\r\nfoo\r\n$3\r\nbar\r"  
108.                 pos = 0;  
109.                 qblen = sdslen(c->querybuf);  
110.                 /* Hint the sds library about the amount of bytes this string is 
111.                  * going to contain. */  
112.                 if (qblen < ll+2)//这里只会到最后一个字符串才可能为True，并且数据不完整，数据不完整是由于redis使用非阻塞的原因  
113.                     c->querybuf = sdsMakeRoomFor(c->querybuf,ll+2-qblen);  
114.             }  
115.             c->bulklen = ll;  
116.         }  
117.   
118.         /* Read bulk argument */  
119.         //读取参数，没有\r\n表示数据不全，也就是说服务器接收到的数据不完整  
120.         if (sdslen(c->querybuf)-pos < (unsigned)(c->bulklen+2)) {  
121.             /* Not enough data (+2 == trailing \r\n) */  
122.             break;  
123.         } else {//数据完整  
124.             /* Optimization: if the buffer contains JUST our bulk element 
125.              * instead of creating a new object by *copying* the sds we 
126.              * just use the current sds string. */  
127.             if (pos == 0 &&  
128.                 c->bulklen >= REDIS_MBULK_BIG_ARG &&  
129.                 (signed) sdslen(c->querybuf) == c->bulklen+2)  
130.             {//数据刚好完整，那么就直接使用c->querybuf,然后清空querybuf，注意这里只可能在最后一个字符串才可能出现  
131.                 c->argv[c->argc++] = createObject(REDIS_STRING,c->querybuf);  
132.                 sdsIncrLen(c->querybuf,-2); /* remove CRLF */  
133.                 c->querybuf = sdsempty();  
134.                 /* Assume that if we saw a fat argument we'll see another one 
135.                  * likely... */  
136.                 c->querybuf = sdsMakeRoomFor(c->querybuf,c->bulklen+2);  
137.                 pos = 0;  
138.             } else {  
139.                 //抽取出具体的字符串,比如SET,建立一个stringObject  
140.                 c->argv[c->argc++] =  
141.                     createStringObject(c->querybuf+pos,c->bulklen);  
142.                 pos += c->bulklen+2;//跳过\r\n  
143.             }  
144.             c->bulklen = -1;  
145.             c->multibulklen--;  
146.         }  
147.     }  
148.   
149.     /** 
150.         由于采用的是非阻塞读取客户端数据的方式，那么如果c->multibulklen != 0，那么就表示 
151.         数据没有接收完全，首先需要将当前的querybuf数据截断 
152.     */  
153.     /* Trim to pos */  
154.     if (pos) sdsrange(c->querybuf,pos,-1);  
155.   
156.     /* We're done when c->multibulk == 0 */  
157.     if (c->multibulklen == 0) return REDIS_OK;  
158.   
159.     /* Still not read to process the command */  
160.   
161.     return REDIS_ERR;  
162. }  

processCommand与call函数

客户端指令解析完之后，需要执行该指令，执行指令的两个函数为processCommand与call函数，这两个函数除了单纯的执行指令外，还做了许多其他的工作，这里不详解，看代码仅仅找到指令如何执行还是很简单的。

指令执行完之后，需要将得到的结果集返回给客户端，这部分是如何工作的，下面开始分析。

在networking.c中可以发现许多以addRelpy为前缀的函数名，这些函数都是用来处理各种不同类型的结果的，我们以典型的addReply函数为例，进行分析。

addReply函数

该函数第一步工作就是调用prepareClientToWrite函数为客户端创建一个写文件事件，事件的处理函数即将结果集发送给客户端的函数为sendReplyToClient.

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1. int prepareClientToWrite(redisClient *c) {  
2.     if (c->flags & REDIS_LUA_CLIENT) return REDIS_OK;  
3.     if ((c->flags & REDIS_MASTER) &&  
4.         !(c->flags & REDIS_MASTER_FORCE_REPLY)) return REDIS_ERR;  
5.     if (c->fd <= 0) return REDIS_ERR; /* Fake client */  
6.     if (c->bufpos == 0 && listLength(c->reply) == 0 &&  
7.         (c->replstate == REDIS_REPL_NONE ||  
8.          c->replstate == REDIS_REPL_ONLINE) &&  
9.         aeCreateFileEvent(server.el, c->fd, AE_WRITABLE,  
10.         sendReplyToClient, c) == AE_ERR) return REDIS_ERR;  
11.     return REDIS_OK;  
12. }  

第二步，就是根据相应的条件，将得到的结果rboj数据存储到buf中或者reply链表中。对于存储的策略：redis优先将数据存储在固定大小的buf中，也就是redisClient结构体buf[REDIS_REPLY_CHUNK_BYTES]里，默认大小为16K。如果有数据没有发送完或c->buf空间不足，就会放到c->reply链表里面，链表每个节点都是内存buf，后来的数据放入最后面。具体的处理函数为_addReplyToBuffer和_addReplyStringToList两个函数。

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1. void addReply(redisClient *c, robj *obj) {  
2.     if (prepareClientToWrite(c) != REDIS_OK) return;  
3.   
4.     /* This is an important place where we can avoid copy-on-write 
5.      * when there is a saving child running, avoiding touching the 
6.      * refcount field of the object if it's not needed. 
7.      * 
8.      * If the encoding is RAW and there is room in the static buffer 
9.      * we'll be able to send the object to the client without 
10.      * messing with its page. */  
11.     if (obj->encoding == REDIS_ENCODING_RAW) {//字符串类型  
12.         //是否能将数据追加到c->buf中  
13.         if (_addReplyToBuffer(c,obj->ptr,sdslen(obj->ptr)) != REDIS_OK)  
14.             _addReplyObjectToList(c,obj);//添加到c->reply链表中  
15.     } else if (obj->encoding == REDIS_ENCODING_INT) {//整数类型  
16.         /* Optimization: if there is room in the static buffer for 32 bytes 
17.          * (more than the max chars a 64 bit integer can take as string) we 
18.          * avoid decoding the object and go for the lower level approach. */  
19.          //追加到c->buf中  
20.         if (listLength(c->reply) == 0 && (sizeof(c->buf) - c->bufpos) >= 32) {  
21.             char buf[32];  
22.             int len;  
23.   
24.             len = ll2string(buf,sizeof(buf),(long)obj->ptr);//整型转string  
25.             if (_addReplyToBuffer(c,buf,len) == REDIS_OK)  
26.                 return;  
27.             /* else... continue with the normal code path, but should never 
28.              * happen actually since we verified there is room. */  
29.         }  
30.         obj = getDecodedObject(obj);//64位整数，先转换为字符串  
31.         if (_addReplyToBuffer(c,obj->ptr,sdslen(obj->ptr)) != REDIS_OK)  
32.             _addReplyObjectToList(c,obj);  
33.         decrRefCount(obj);  
34.     } else {  
35.         redisPanic("Wrong obj->encoding in addReply()");  
36.     }  
37. }  

[cpp] view plaincopyprint?

1. /** 
2.     Server将数据发送给Client，有两种存储数据的缓冲形式，具体参见redisClient结构体 
3.     1、Response buffer 
4.         int bufpos; //回复 
5.         char buf[REDIS_REPLY_CHUNK_BYTES]; //长度为16 * 1024 
6.     2、list *reply; 
7.         unsigned long reply_bytes; Tot bytes of objects in reply list 
8.         int sentlen;            已发送的字节数 
9.     如果已经使用reply的形式或者buf已经不够存储，那么就将数据添加到list *reply中 
10.     否则将数据添加到buf中 
11. */  
12. int _addReplyToBuffer(redisClient *c, char *s, size_t len) {  
13.     size_t available = sizeof(c->buf)-c->bufpos;//计算出c->buf的剩余长度  
14.   
15.     if (c->flags & REDIS_CLOSE_AFTER_REPLY) return REDIS_OK;  
16.   
17.     /* If there already are entries in the reply list, we cannot 
18.      * add anything more to the static buffer. */  
19.     if (listLength(c->reply) > 0) return REDIS_ERR;  
20.   
21.     /* Check that the buffer has enough space available for this string. */  
22.     if (len > available) return REDIS_ERR;  
23.   
24.     //回复数据追加到buf中  
25.     memcpy(c->buf+c->bufpos,s,len);  
26.     c->bufpos+=len;  
27.     return REDIS_OK;  
28. }  
29.   
30. /** 
31.     1、如果链表长度为0: 新建一个节点并直接将robj追加到链表的尾部 
32.     2、链表长度不为0: 首先取出链表的尾部节点 
33.         1)、尾部节点的字符串长度 + robj中ptr字符串的长度 <= REDIS_REPLY_CHUNK_BYTES: 
34.             将robj->ptr追加到尾节点的tail->ptr后面 
35.         2)、反之: 新建一个节点并直接将robj追加到链表的尾部 
36. */  
37. void _addReplyObjectToList(redisClient *c, robj *o) {  
38.     robj *tail;  
39.   
40.     if (c->flags & REDIS_CLOSE_AFTER_REPLY) return;  
41.   
42.     //链表长度为0  
43.     if (listLength(c->reply) == 0) {  
44.         incrRefCount(o);//增加引用次数  
45.         listAddNodeTail(c->reply,o);//添加到链表末尾  
46.         c->reply_bytes += zmalloc_size_sds(o->ptr); //计算o->ptr的占用内存大小  
47.     } else {  
48.         //取出链表尾中的数据  
49.         tail = listNodeValue(listLast(c->reply));  
50.   
51.         /* Append to this object when possible. */  
52.         // 如果最后一个节点所保存的回复加上新回复内容总长度小于等于 REDIS_REPLY_CHUNK_BYTES  
53.         // 那么将新回复追加到节点回复当中。  
54.         if (tail->ptr != NULL &&  
55.             sdslen(tail->ptr)+sdslen(o->ptr) <= REDIS_REPLY_CHUNK_BYTES)  
56.         {  
57.             c->reply_bytes -= zmalloc_size_sds(tail->ptr);  
58.             tail = dupLastObjectIfNeeded(c->reply);  
59.             tail->ptr = sdscatlen(tail->ptr,o->ptr,sdslen(o->ptr));  
60.             c->reply_bytes += zmalloc_size_sds(tail->ptr);  
61.         } else {//为新回复单独创建一个节点  
62.             incrRefCount(o);  
63.             listAddNodeTail(c->reply,o);  
64.             c->reply_bytes += zmalloc_size_sds(o->ptr);  
65.         }  
66.     }  
67.     // 如果突破了客户端的最大缓存限制，那么关闭客户端  
68.     asyncCloseClientOnOutputBufferLimitReached(c);  
69. }  

sendReplyToClient函数

终于到了最后一步，把c->buf与c->reply中的数据发送给客户端即可，发送同样使用的是最原始的write函数。发送完成之后，redis将当前客户端释放，并且删除写事件，代码比较简单，不详细解释。

小结

本文粗略的介绍了Redis整体运行的流程，从服务器的角度，介绍Redis是如何初始化，创建socket，接收客户端请求，解析请求及指令的执行，反馈执行的结果集给客户端等。如果读者想更深入的了解Redis的运行机制，需要亲自阅读源码，本文可以用作参考。同时也是学习linux socket编程的好工具，原本简简单单的socket->bind->listen->accept->read->write也可以用来做许多高效的业务，是Linux socket学习的不二选择。