《Redis设计与实现》读书笔记（二十） ——Redis命令在redis服务器执行过程

《Redis设计与实现》读书笔记（二十） ——Redis命令在redis服务器执行过程

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序：redis服务器是redis一切的基础，服务器执行命令过程，是redis服务器的根本；服务器定时函数、服务器初始化，是服务器对客户端提供高效、稳定服务的根本。这三篇文章都是讲述redis服务器相关的原理。

一、概述

redis服务器负责和多个客户端建立连接，处理客户端发送的命令，在数据库中保存命令生成的数据，并且通过资源管理来实现自身的运转。

二、redis命令在服务器中的执行过程

redis服务器从接收到命令，到返回给客户端，中间会执行很多操作，下面以set命令作为例子。

当执行set keyvalue，共要执行4步操作：

1）客户端发送命令setkey value。

2）服务器接收并处理客户端发送的命令，在数据库进行相应的写操作，并产生回复OK。

3）服务器将OK发送给客户端。

4）客户端接收到OK，并在屏幕显示。

1、发送命令

发送命令是由客户端来进行的，当用户在客户端输入redis命令，redis客户端会将其转换成对应的协议格式的命令，再通过连接到服务器的套接字，将其发给服务器。

协议包括命令单词数量、每个单词的长度与具体内容等。

2、读取命令

1）当服务器与客户端的套接字可读时，服务器会先将命令保存到客户端状态的输入缓冲区中，即客户端状态结构的querybuf属性。

2）再解析命令，生成命令的参数和命令参数的个数（包含命令本身），保存到客户端状态结构的argc和argv。

3）再通过分析argv[0]，即命令本身，从服务器存储的命令字典里，找到命令对应的执行方式redisCommand的结构，将指针保存在客户端状态结构的cmd属性。

redisCommand属性包含名称、实现函数、参数个数、属性类型（读还是写、是否允许载入数据时候使用、是否允许lua脚本使用、是否是发布订阅相关命令、是否占用大量内存等）、属性类型的二进制标识（便于对属性类型进行二进制与、或、非运算）、该命令被调用的总次数、执行这个命令耗费的时长

sflag标识：

redis查找到命令对应的命令表后，就会用属性cmd指向执行该命令的结构，如下：

其中，redis不区分命令的大小写。

3、发送命令

1）发送之前

分析完毕后，redis服务器会对命令之前，进行执行预备操作，注意查看是否具备操作条件，检查的内容众多，如下：

1. 检查cmd指针，如果其指向null，表示用户输入的命令有误，则不往后执行，直接对用户报错。

2. 检查参数的个数，即上图的arity属性，确认参数个数满足规定要求，如get命令参数个数只能两个，set命令参数个数要求三个或以上。

3. 查看是否通过身份验证，没有通过身份验证的只能执行auth命令，不能执行其他命令。不是一开始就查看验证，也是因为即使没有验证，也是可以执行auth命令的。

4. 如果限制了内存，还要查看内存是否足够，如果不足会进行回收内存。

5. 如果服务器上一次bgsave命令出错，且配置中开启stop-write-on-bgsave-error，并且此次命令是写命令，则服务器拒绝执行。

6. 如果服务器正在用subscribe或者psubscribe订阅频道，则只能执行subscribe、psubscribe、unsubscribe、punsubscribe命令，其他命令都会被拒绝。

7. 如果服务器的数据正在载入，则只执行部分命令，如info、shutdown、publish等，这些命令都带有1标识。

8 如果服务器正在执行lua脚本而阻塞，则服务器只接受客户端发来的shutdown nosave命令和script kill命令，其他命令都会拒绝。

9. 如果服务器正在执行事务，则服务器只接受客户端发来的exec、discard、multi、watch命令，其他命令都会被放入队列中。

10. 如果服务器开启监视器功能，则会将命令发送给监视器。

2）发送命令

在完成上述10个步骤后，redis调用命令执行器，开始执行命令。

执行命令前，客户端状态结构如下：

执行命令后，状态如下：

3）执行命令后的后续工作

执行完命令后，并不是直接将结果发送给客户端，redis还会先进行部分后续工作，如下：

1. 如果服务器开启慢查询，则会查看刚才的记录是否是慢查询，如果是则写入慢查询日志。

2. 根据命令执行的时间，更新redisCommand结构的耗时属性millisecond，并且将calls计数器加一，表示调用次数多一次。

3. 如果开启AOF持久化，则如果是写命令，会将命令写入缓冲区。

4. 如果该服务器是主服务器，并且有其他服务器正在复制此服务器数据，则会将刚刚的这条写命令一并发送过去。

4、命令回复客户端

完成上述内容后，redis会将结果放入写缓冲区，并关联套接字的写回复处理器，当套接字是可写的状态时，服务器将命令写入套接字。

客户端接收到命令后，会进行一次转化，将结果转换成人性化的结果。

流程如下：

——written by linhxx 2017.09.09