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這篇文章主要介紹“Redis請求處理的流程是什么”,在日常操作中,相信很多人在Redis請求處理的流程是什么問題上存在疑惑,小編查閱了各式資料,整理出簡單好用的操作方法,希望對大家解答”Redis請求處理的流程是什么”的疑惑有所幫助!接下來,請跟著小編一起來學習吧!
首先是注冊處理器;
開啟循環監聽端口,每監聽到一個連接就會創建一個 Goroutine;
然后就是 Goroutine 里面會循環的等待接收請求數據,然后根據請求的地址去處理器路由表中匹配對應的處理器,然后將請求交給處理器處理;
用代碼表示就是這樣:
func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error { ... baseCtx := context.Background() ctx := context.WithValue(baseCtx, ServerContextKey, srv) for { // 接收 listener 過來的網絡連接 rw, err := l.Accept() ... tempDelay = 0 c := srv.newConn(rw) c.setState(c.rwc, StateNew) // 創建協程處理連接 go c.serve(connCtx) } }
對于 Redis 來說就有些不太一樣,因為它是單線程的,無法使用多線程處理連接,所以 Redis 選擇使用基于 Reactor 模式的事件驅動程序來實現事件的并發處理。
在 Redis 中所謂 Reactor 模式就是通過 epoll 來監聽多個 fd,每當這些 fd 有響應的時候會以事件的形式通知 epoll 進行回調,每一個事件都有一個對應的事件處理器。
如: accept 對應 acceptTCPHandler 事件處理器、read & write 對應readQueryFromClient 事件處理器等,然后通過事件的循環派發的形式將事件分配給事件處理器進行處理。
所以說上面的這個 Reactor 模式都是通過 epoll 來實現的,對于 epoll 來說主要有這三個方法:
//創建一個epoll的句柄,size用來告訴內核這個監聽的數目一共有多大 int epoll_create(int size); /* * 可以理解為,增刪改 fd 需要監聽的事件 * epfd 是 epoll_create() 創建的句柄。 * op 表示 增刪改 * epoll_event 表示需要監聽的事件,Redis 只用到了可讀,可寫,錯誤,掛斷 四個狀態 */ int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); /* * 可以理解為查詢符合條件的事件 * epfd 是 epoll_create() 創建的句柄。 * epoll_event 用來存放從內核得到事件的集合 * maxevents 獲取的最大事件數 * timeout 等待超時時間 */ int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);
所以我們可以根據這三個方法實現一個簡單的 server:
// 創建監聽 int listenfd = ::socket(); // 綁定ip和端口 int r = ::bind(); // 創建 epoll 實例 int epollfd = epoll_create(xxx); // 添加epoll要監聽的事件類型 int r = epoll_ctl(..., listenfd, ...); struct epoll_event* alive_events = static_cast<epoll_event*>(calloc(kMaxEvents, sizeof(epoll_event))); while (true) { // 等待事件 int num = epoll_wait(epollfd, alive_events, kMaxEvents, kEpollWaitTime); // 遍歷事件,并進行事件處理 for (int i = 0; i < num; ++i) { int fd = alive_events[i].data.fd; // 獲取事件 int events = alive_events[i].events; // 進行事件的分發 if ( (events & EPOLLERR) || (events & EPOLLHUP) ) { ... } else if (events & EPOLLRDHUP) { ... } ... } }
所以根據上面的介紹,可以知道對于 Redis 來說一個事件循環無非也就這么幾步:
注冊事件監聽及回調函數;
循環等待獲取事件并處理;
調用回調函數,處理數據邏輯;
回寫數據給 Client;
注冊 fd 到 epoll 中,并設置回調函數 acceptTcpHandler,如果有新連接那么會調用回調函數;
啟動一個死循環調用 epoll_wait 等待并持續處理事件,待會我們回到 aeMain 函數中循環調 aeProcessEvents 函數;
當有網絡事件過來的時候,會順著回調函數 acceptTcpHandler 一路調用到 readQueryFromClient 進行數據的處理,readQueryFromClient 會解析 client 的數據,找到對應的 cmd 函數執行;
Redis 實例在收到客戶端請求后,會在處理客戶端命令后,將要返回的數據寫入客戶端輸出緩沖區中而不是立馬返回;
然后在 aeMain 函數每次循環時都會調用 beforeSleep 函數將緩沖區中的數據寫回客戶端;
上面的整個事件循環的過程實際上代碼步驟已經寫的非常清晰,網上也有很多文章介紹,我就不多講了。
下面我們講點網上很多文章都沒提及的,看看 Redis 是如何執行命令,然后存入緩存,以及將數據從緩存寫回 Client 這個過程。
在前一節我們也提到了,如果有網絡事件過來的時候會調用到 readQueryFromClient 函數,它是真正執行命令的地方。我們也就順著這個方法一直往下看:
readQueryFromClient 里面會調用 processInputBufferAndReplicate 函數處理請求的命令;
在 processInputBufferAndReplicate 函數里面會調用 processInputBuffer 以及判斷一下如果是集群模式的話,是否需要將命令復制給其他節點;
processInputBuffer 函數里面會循環處理請求的命令,并根據請求的協議調用 processInlineBuffer 函數,將 redisObject 對象后調用 processCommand 執行命令;
processCommand 在執行命令的時候會通過 lookupCommand 去 server.commands
表中根據命令查找對應的執行函數,然后經過一系列的校驗之后,調用相應的函數執行命令,調用 addReply 將要返回的數據寫入客戶端輸出緩沖區;
server.commands
會在 populateCommandTable 函數中將所有的 Redis 命令注冊進去,作為一個根據命令名獲取命令函數的表。
比如說,要執行 get 命令,那么會調用到 getCommand 函數:
void getCommand(client *c) { getGenericCommand(c); } int getGenericCommand(client *c) { robj *o; // 查找數據 if ((o = lookupKeyReadOrReply(c,c->argv[1],shared.nullbulk)) == NULL) return C_OK; ... } robj *lookupKeyReadOrReply(client *c, robj *key, robj *reply) { //到db中查找數據 robj *o = lookupKeyRead(c->db, key); // 寫入到緩存中 if (!o) addReply(c,reply); return o; }
在 getCommand 函數中查找到數據,然后調用 addReply 將要返回的數據寫入客戶端輸出緩沖區。
在上面執行完命令寫入到緩沖區后,還需要從緩沖區取出數據返回給 Client。對于數據回寫客戶端這個流程來說,其實也是在服務端的事件循環中完成的。
首先 Redis 會在 main 函數中調用 aeSetBeforeSleepProc 函數將回寫包的函數 beforeSleep 注冊到 eventLoop 中去;
然后 Redis 在調用 aeMain 函數進行事件循環的時候都會判斷一下 beforesleep 有沒有被設值,如果有,那么就會進行調用;
beforesleep 函數里面會調用到 handleClientsWithPendingWrites 函數,它會調用 writeToClient 將數據從緩沖區中回寫給客戶端。
到此,關于“Redis請求處理的流程是什么”的學習就結束了,希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習,快去試試吧!若想繼續學習更多相關知識,請繼續關注億速云網站,小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章!
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