【Redis源码阅读】Redis 启动过程分析

    科技2024-12-24  5

    简介

    由于本人目前是华为FusionInsight HD 中Redis组件的Owner,所以要对Redis进行深入的了解,这对于C语言水平不咋地的我来讲还是有点难度的,于是我决定先从Redis的启动开始看,了解其基本原理。

    配置初始化

    Redis服务启动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载配置两部分。

    初始化命令表

    在函数populateCommandTable将redisCommandTable中的命令加载到字典server.commands当中,用于执行命令的时候使用,并且对于比较常用的命令赋予成员属性,减少查找。redisCommandTable的结构如下:

    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:命令的名称proc:命令对应的函数名。redis-server处理命令时要执行的函数arity:命令的参数个数,如果是-N代表大于等于Nsflags:命令标志,标识命令的类型(read/write/admin…)flags:位掩码,由Redis根据sflags计算get_keys_proc:可选函数,当下面三个项不能指定哪些参数是key时使用first_key_index:第一个是key的参数last_key_index:最后一个是key的参数key_step:key的“步长”,比如MSET的key_step是2,因为它的参数是key,val,key,val这样的形式microseconds:执行命令所需要的微秒数calls:该命令被调用总次数

    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

    当开启哨兵模式时,redis启动就会初始化哨兵模式相关参数等。初始化哨兵模式主要是函数initSentinelConfig() 和initSentinel()两部分。

    initSentinelConfig()主要是初始化哨兵模式的端口等。initSentinel()主要删除redis实例基本的命令,初始化哨兵的相关命令。 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} }

    检查RDB/AOF文件

    启动前会会通过函数redis_check_rdb_main()/redis_check_aof_main()检查RDB/AOF文件的完整性。

    命令行参数处理

    如果是简单的参数例如-v或–version、-h或–help,就会直接调用相应的方法,打印信息。如果是使用其他配置文件,则修改server.exec_argv。对于其他信息,会将他们转换成字符串,然后添加进配置文件,例如“–port 6380”就会被转换成“port 6380\n”加进配置文件。这时,redis就会调用loadServerConfig()函数来加载配置文件,这个过程会覆盖掉前面初始化默认配置文件的变量的值。

    初始化Redis

    初始化Shared object

    createSharedObjects()函数会创建一些shared对象保存在全局的shared变量中,对于不同的命令,可能会有相同的返回值(比如报错)。这样在返回时就不必每次都去新增对象了,保存到内存中了。这个设计就是以Redis启动时多消耗一些时间为代价,换取运行的更小的延迟。

    初始化监听事件

    initServer()函数调用aeCreateEventLoop()函数(ae.c文件)来增加循环事件,并将结果返回给server的el成员。Redis使用不同的函数来兼容各个平台,在Linux平台使用epoll,在BSD使用kqueue,都不是的话,最终会使用select。Redis轮询新的连接以及I/O事件,有新的事件到来时就会及时作出响应。

    监听端口

    anetUnixServer()函数中使用函数anetListen监听端口。

    初始化LRU键池

    evictionPoolAlloc函数用于初始化LRU的键池,Redis的key过期策略是近似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; }

    定时任务

    Redis会执行aeCreateTimeEvent()(在ae.c文件中)函数,用来新建一个循环执行serverCron()函数的事件。serverCron()默认每100毫秒执行一次。

    /* 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); }

    主循环事件

    程序调用aeMain()函数,进入主循环,这时其他的一些循环事件也会分别被调用。

    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就启动完成了。

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