Redis命令处理过程源码解析

本文基于社区版Redis 4.0.8

1、命令解析

Redis服务器接收到的命令请求首先存储在客户端对象的querybuf输入缓冲区，然后解析命令请求的各个参数，并存储在客户端对象的argv和argc字段。

客户端解析命令请求的入口函数为readQueryFromClient，会读取socket数据存储到客户端对象的输入缓冲区，并调用函数processInputBuffer解析命令请求。

注：内联命令：使用telnet会话输入命令的方式

void processInputBuffer(client *c) {
    ......
    //循环遍历输入缓冲区，获取命令参数,调用processMultibulkBuffer解析命令参数和长度
    while(sdslen(c->querybuf)) {
        if (c->reqtype == PROTO_REQ_INLINE) {
            if (processInlineBuffer(c) != C_OK) break;//处理telnet方式的内联命令
        } else if (c->reqtype == PROTO_REQ_MULTIBULK) {
            if (processMultibulkBuffer(c) != C_OK) break; //解析命令参数和长度暂存到客户端结构体中
        } else {
            serverPanic("Unknown request type");
        }
    }    
}

//解析命令参数和长度暂存到客户端结构体中
int processMultibulkBuffer(client *c) {
    //定位到行尾
    newline = strchr(c->querybuf,'\r');
    //解析命令请求参数数目，并存储在客户端对象的c->multibulklen字段
    serverAssertWithInfo(c,NULL,c->querybuf[0] == '*');
    ok = string2ll(c->querybuf+1,newline-(c->querybuf+1),&ll);
    c->multibulklen = ll;
    pos = (newline-c->querybuf)+2;//记录已解析命令的请求长度resp的长度
    /* Setup argv array on client structure */
    //分配请求参数存储空间
    c->argv = zmalloc(sizeof(robj*)*c->multibulklen);
    
    // 开始循环解析每个请求参数
    while(c->multibulklen) {
        ......
        newline = strchr(c->querybuf+pos,'\r');
        if (c->querybuf[pos] != '$') {
            return C_ERR;
        ok = string2ll(c->querybuf+pos+1,newline-(c->querybuf+pos+1),&ll);
        pos += newline-(c->querybuf+pos)+2;
        c->bulklen = ll;//字符串参数长度暂存在客户端对象的bulklen字段
        
        //读取该长度的参数内容，并创建字符串对象，同时更新待解析参数multibulklen
        c->argv[c->argc++] =createStringObject(c->querybuf+pos,c->bulklen);
        pos += c->bulklen+2;
        c->multibulklen--;
    }

2、命令调用

当multibulklen的值更新为0时，表示参数解析完成，开始调用processCommand来处理命令，处理命令前有很多校验逻辑，如下：

void processInputBuffer(client *c) {
    
    ......
     //调用processCommand来处理命令
     if (processCommand(c) == C_OK) {
         ......
     }
}

//处理命令函数
int processCommand(client *c) {
    //校验是否是quit命令
    if (!strcasecmp(c->argv[0]->ptr,"quit")) {
        addReply(c,shared.ok);
        c->flags |= CLIENT_CLOSE_AFTER_REPLY;
        return C_ERR;
    }
    //调用lookupCommand，查看该命令是否存在
    c->cmd = c->lastcmd = lookupCommand(c->argv[0]->ptr);
    if (!c->cmd) {
        flagTransaction(c);
        addReplyErrorFormat(c,"unknown command '%s'",
            (char*)c->argv[0]->ptr);
        return C_OK;
    //检查用户权限
    if (server.requirepass && !c->authenticated && c->cmd->proc != authCommand)
    {
        addReply(c,shared.noautherr);
    //还有很多检查，不一一列举，比如集群/持久化/复制等
    /* 真正执行命令 */
    if (c->flags & CLIENT_MULTI &&
        c->cmd->proc != execCommand && c->cmd->proc != discardCommand &&
        c->cmd->proc != multiCommand && c->cmd->proc != watchCommand)
        queueMultiCommand(c);
        //将结果写入outbuffer
        addReply(c,shared.queued);
    } 
// 调用execCommand执行命令
void execCommand(client *c) {
    call(c,CMD_CALL_FULL);//调用call执行命令
//调用execCommand调用call执行命令
void call(client *c, int flags) {
    start = ustime();
    c->cmd->proc(c);//执行命令
    duration = ustime()-start;
    //如果是慢查询，记录慢查询
    if (flags & CMD_CALL_SLOWLOG && c->cmd->proc != execCommand) {
        char *latency_event = (c->cmd->flags & CMD_FAST) ?
                              "fast-command" : "command";
        latencyAddSampleIfNeeded(latency_event,duration/1000);
        //记录到慢日志中
        slowlogPushEntryIfNeeded(c,c->argv,c->argc,duration);
    //更新统计信息：当前命令执行时间和调用次数
    if (flags & CMD_CALL_STATS) {
        c->lastcmd->microseconds += duration;
        c->lastcmd->calls++;

3、返回结果

Redis返回结果并不是直接返回给客户端，而是先写入到输出缓冲区(buf字段)或者输出链表(reply字段)

int processCommand(client *c) {
    ......
    //将结果写入outbuffer
    addReply(c,shared.queued);
    ......
    
}
//将结果写入outbuffer
void addReply(client *c, robj *obj) {
    //调用listAddNodeHead将客户端添加到服务端结构体的client_pending_write链表，以便后续能快速查找出哪些客户端有数据需要发送
    if (prepareClientToWrite(c) != C_OK) return;
    
    //然后添加字符串到输出缓冲区
    if (_addReplyToBuffer(c,obj->ptr,sdslen(obj->ptr)) != C_OK)
        //如果添加失败，则添加到输出链表中
        _addReplyObjectToList(c,obj); 
}

addReply函数只是将待发送给客户端的数据暂存在输出链表或者输出缓冲区，那么什么时候将这些数据发送给客户端呢？答案是开启事件循环时，调用的beforesleep函数，该函数专门执行一些不是很费时的操作，如过期键删除，向客户端返回命令回复等

void beforeSleep(struct aeEventLoop *eventLoop) {
    ......
     /* Handle writes with pending output buffers. */
    handleClientsWithPendingWrites();
}

//回复客户端命令函数
int handleClientsWithPendingWrites(void) {
    listIter li;
    listNode *ln;
    int processed = listLength(server.clients_pending_write);
    listRewind(server.clients_pending_write,&li);
    while((ln = listNext(&li))) {
        client *c = listNodeValue(ln);
        c->flags &= ~CLIENT_PENDING_WRITE;
        listDelNode(server.clients_pending_write,ln);
        /* 发送客户端数据 */
        if (writeToClient(c->fd,c,0) == C_ERR) continue;
        /* If there is nothing left, do nothing. Otherwise install
         * the write handler. */
         //如果数据量很大，一次性没有发送完成，则进行添加文件事件，监听当前客户端socket文件描述符的可写事件即可
        if (clientHasPendingReplies(c) &&
            aeCreateFileEvent(server.el, c->fd, AE_WRITABLE,
                sendReplyToClient, c) == AE_ERR)
        {
            freeClientAsync(c);
        }
    }
    return processed;

到这里，命令请求才算真正处理完成了。

到此这篇关于Redis命令处理过程源码解析的文章就介绍到这了,更多相关Redis命令处理内容请搜索猪先飞以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持猪先飞！