redis代码走读与编程实践——网络交互篇（下）

，导语

在文章《redis代码走读与编程实践——网络交互篇（上）》中，对redis连接请求与建立流程进行源码剖析和走读；本文主要尝试编写一个简单的redis客户端和redis-server进行连接和交互，借此加深对上文源码走读的理解，更多内容移步作者个人博客。为便于理解和组织文章，实验分为三个部分：

连接建立实验。

命令交互实验。

模拟redis机制实现的简单server的demo。

简单的连接实验

本实验通过简单的单线程的同步交互方式，与redis-server建立连接；过程不涉及redis的命令交互，同时验证redis的最大连接和保护模式配置。

所谓最大连接配置，是指redis支持配置最大连接数，当连接数达到最大连接数时，不再接收新的连接请求；对应配置文件的maxclients配置项。

所谓保护模式配置，是一种保护机制，当保护模式开启时，若是redis-server没有配置密码，则只接收本机IP地址的连接请求，即127.0.0.1的源IP连接请求。

实验源码如下：

最大链接配置如下：

配置最大连接数为1当同时打开两个客户端，后入的客户端运行之后报错：

对应源码：

保护模式配置如下：

对于开启保护模式，不配置密码的场景下；使用客户端直接链接上去，服务端返回错误信息为为：

验证之前的说明，开启保护模式下，若不配置密码，为了避免redis-server暴露在外网环境下，只允许本机连接；对应源码：

简单的命令交互实验

前文在走读redis源码，我们可以分析出客户端请求redis的源码格式，以set指令为例，我们输入set aaa bbb的时候，实际客户端发给服务器的命令内容为：*3\r\n$3\r\nset\r\n$3\r\naaa\r\n$4\r\nbbb\r\n；其中：

1. *，是普通指令标识
2. 3，是参数个数
3. \r\n是分隔符
4. $3是字符串长度

源码如下所示：

运行结果：

可见数据是成功写入到redis服务器端了

前文说到，redis协议规定，bulk之间使用\r\n进行分割，但是在代码中没有作相应的校验，只是单取\r进行分割，为了验证这个问题，我们将代码中的\n替换为\t如下图所示：

重新编译，运行，结果如下：

是成功的，说明是可以正常写入的。

需要说明的是，这个客户端只针对set命令做了简单的实现，没有实现解码的部分；所以是一个演示功能代码。

基于epoll的server demo

学习源码，不仅是去看开源项目底层的具体实现；更重要是是学习开源项目优秀的设计思想，为后续的项目开发助力；redis网络交互模块是基于epoll机制实现的连接管理，在本节我们模仿redis-server的连接管理机制，实现一个简易的多链接服务器。

首先简单介绍一下epoll：

众所周知，epoll相对于select，能处理更多的连接并且提供更高的性能；具体是通过以下几点做到的：

1. epoll需要关注的fds，是通过mmap存放在内核态与用户态都可见的位置，避免了epoll-wait时用户态和内核态之间的内存拷贝；
2. epoll底层使用红黑树管理fds列表，相比于顺序查询提供了更高的增删查改的性能；
3. epoll-wait返回的是已经就绪的fds列表，主调接口不必遍历所有的fd收集事件；
4. epoll-wait在收集已经就绪的fd列表的时候，也不是遍历监控的fd，而是让已经就绪的fd自己插入到就绪列表，减少了无意义的遍历行为；

介绍完epoll的原理，server-demo源码如下：

主要包括以下几点：

1. aeEventElem：用于描述所有被监控的fd，包括关注的事件（mask）、对应的回调（rfunc/wfunc）、以及连接对应的session数据（privdata）
2. aeEventPool：用于管理所有的需要监控的FD（eventList），fd的值作为eventlist的下标
3. 接口：aeAddFileEvent用于注册fd事件被触发时的的回调
4. 因此，主流程里面，首先创建epoll实例，然后创建监听socket，将监听socket事件被触发的回调aeAcceptSocket通过adAddFileEvent注册到aeEventPool中&通过epoll_ctl注册到epoll实例中；然后轮询调用epoll_wait，若有事件发生，被触发的事件存放在events数组中，我们通过event的fd找到对应回调；若是监听接口，则分配连接，并注册连接回调；若是其他接口，则直接读取数据即可

参考资料

1. https://redis.io/

2. https://www.xilidou.com/2018/03/22/redis-event/

3. https://www.runoob.com/redis/redis-pipelining.html

4. https://cloud.tencent.com/developer/article/1005481

5. http://blog.chinaunix.net/uid-28541347-id-4238524.html