浅析Redis①：命令处理核心源码分析(上)_redis 源码分析-优快云博客

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写在前面

Redis作为我们日常工作中最常使用的缓存数据库，其重要性不言而喻，作为普调开发者，我们在日常开发中使用Redis，主要聚焦于Redis的基层数据结构的命令使用，很少会有人对Redis的内部实现机制进行了解，对于我而言，也是如此，但一直以来，我对于Redis的内部实现都很好奇，它为什么会如此高效，本系列文章是旨在对Redis源代码分析拆解，通过阅读Redis源代码，了解Redis基础数据结构的实现机制。

关于Redis的源码分析，已经有非常多的大佬写过相关的内容，最为著名的是《Redis设计与实现》，对于Redis源码的分析已经非常出色，本系列文章对于源码拆解时，并不会那么详细，相信大部分读者应该不是从事Redis的二次开发工作，对于源码细节过于深入，会陷入细节的泥潭，这是我在阅读源码时尽量避免的，我尽量做到对大体的脉络进行梳理，讲清楚主干逻辑，细节部分，如果读者有兴趣，可以自行参阅源码或相关资料。

本系列源代码，基于Redis 3.2.6

前言

毫无疑问，Redis已经成为我们日常开发中最长使用的缓存数据库，Redis如此高效的原因，是因为采用了非阻塞I/O模型来处理命令请求，这是我们耳熟能详的事情了，那么Redis具体是如何实现非阻塞I/O的呢？Redis是如何接收命令请求，并执行命令，再返回给客户端的呢？我们来一起探究。

本篇是Redis源码分析系列的第一篇，我们来一起看一下Redis处理命令的核心实现机制。

Redis处理命令请求实现

我们可以思考一下，如果使用Java实现Redis，应该会怎么样？

我们需要编写main函数，在main中初始化Redis的配置，然后实现一些Servlet的接口，处理命令请求，然后使用一个NIO框架，处理请求命令，最后将结果返回给客户端。事实上，Redis的整体结构上，的确是这样实现的，首先第一步，Redis需要一个main函数，作为Redis的启动入口，在main中，需要做一系列的事情。

那由此为引，我们来看一下Redis的main函数实现。

阅读Redis的源码，一切的起点在server.c中，在该文件中，定义了main函数，作为整个工程的入口：

int main(int argc, char **argv) {
   
    struct timeval tv;
    int j;

// 省略，各种初始化操作检查
......
    
    // 核心1：初始化Server配置
    initServerConfig();
    // 从配置文件中加载配置信息
    loadServerConfig(configfile, options);

// 省略，各种初始化操作检查
......
	
    // 核心2：初始化Server
    // 重点如: 绑定监听端口号，设置 acceptTcpHandler 回调函数
    initServer();
    
// 省略，各种初始化操作检查
......
    // 从硬盘恢复数据，RBD/AOF
    loadDataFromDisk();
	
    // 核心3：设置核心函数beforeSleep，用于Redis进入事件驱动库的主循环之前被调用
    // 后面再讲
    aeSetBeforeSleepProc(server.el,beforeSleep);
    
    // 核心4：核中核，主函数循环，处理命令请求的核心函数
    aeMain(server.el);
    
    // 核心5：关闭服务，收尾工作
    aeDeleteEventLoop(server.el);
    return 0;
}

上面就是server.c中的main函数实现，这里我删除了很多非核心的检查方法，可以更清晰的聚焦mian函数的核心步骤，简单归纳一下main函数中都做了哪些事情：

1、Redis 会设置一些回调函数，当前时间，随机数的种子。回调函数实际上什么？举个例子，比如要给 Redis 发送一个关闭的命令，让它去做一些优雅的关闭，做一些扫尾清楚的工作，这个工作如果不设计回调函数，它其实什么都不会干。其实 C 语言的程序跑在操作系统之上，Linux 操作系统本身就是提供给我们事件机制的回调注册功能，所以它会设计这个回调函数，让你注册上，关闭的时候优雅的关闭，然后它在后面可以做一些业务逻辑。

2、不管任何软件，肯定有一份配置文件需要配置。首先在服务器端会把它默认的一份配置做一个初始化。

3、解析启动的参数。其实不管什么软件，它在初始化的过程当中，配置都是由两部分组成的。

第一部分，静态的配置文件；第二部分，动态启动的时候，main，就是参数给它的时候进去配置。

4、把服务端的东西拿过来，装载 Config 配置文件，loadServerConfig。

5、初始化服务器，initServer。

6、从磁盘装载数据。

7、有一个主循环程序开始干活，用来处理客户端的请求，并且把这个请求转到后端的业务逻辑，帮你完成命令执行，然后吐数据。

就这么一个过程。

OK，继续主题，我们希望了解是如何处理命令请求的，如果是Java语言，我们需要定义Servlet接口，并监听特定的端口，比如8080端口，以此来接收来自客户端的请求，但是对于C，是没有Servlet的，如果希望接收网络请求调用，需要通过socket进行网络通信，下面我们看一下Redis如何注册socket：

server.c initServer()

void initServer(void) {
   
// 省略，各种初始化操作检查
......
    
    // 核心1：创建epoll
    server.el = aeCreateEventLoop(server.maxclients+CONFIG_FDSET_INCR);

// 省略，各种初始化操作检查
......
    
    // 核心2：创建socket监听
    if (server.unixsocket != NULL) {
   
        unlink(server.unixsocket); /* don't care if this fails */
        server.sofd = anetUnixServer(server.neterr,server.unixsocket,
            server.unixsocketperm, server.tcp_backlog);
        if (server.sofd == ANET_ERR) {
   
            serverLog(LL_WARNING, "Opening Unix socket: %s", server.neterr);
            exit(1);
        }
        anetNonBlock(NULL,server.sofd);
    }

// 省略，各种初始化操作检查
......

    // 核心3：创建定时任务
    if(aeCreateTimeEvent(server.el, 1, serverCron, NULL, NULL) == AE_ERR) {
   
        serverPanic("Can't create the serverCron time event.");
        exit(1);
    }

    // 核心4：重点，核中核，通过aeCreateFileEvent创建epoll监听socket，设置行为为READABLE，
    // 并注册回调函数，当socket接收到套接字时，会触发执行回调函数
    for (j = 0; j < server.ipfd_count; j++) {
   
        if (aeCreateFileEvent(server.el, server.ipfd[j], AE_READABLE,
            acceptTcpHandler,NULL) == AE_ERR)
            {
   
                serverPanic(
                    "Unrecoverable error creating server.ipfd file event.");
            }
    }
    if (server.sofd > 0 && aeCreateFileEvent(server.