Redis核心流程? 本文分析基于Redis-1.0源码，核心流程代码主要分布在redis.c，ae.c两个文件中。
Notion版本
1.Redis核心流程中的重要数据结构
struct redisServer { int port; int fd; redisDb *db; aeEventLoop *el; list *clients; ...};typedef struct redisClient { int fd; redisDb *db; sds querybuf; list *reply;} redisClient;typedef struct redisDb { dict *dict; dict *expires; int id;} redisDb;typedef struct redisObject { void *ptr; int type; int refcount;} robj;typedef struct aeEventLoop { long long timeEventNextId; aeFileEvent *fileEventHead; aeTimeEvent *timeEventHead; int stop;} aeEventLoop;基于以上数据结构，Redis就可以构建核心的Server与client的交互流程
2.Redis核心流程解析
不像一些科学计算的程序，运行一次就可以产出所有结果。Redis功能是通过不断地对外界事件进行响应实现的。这种类型的程序，一般都存在事件循环线程，不断地响应，并处理外界事件。
int main(int argc, char **argv) { initServerConfig();... initServer(); if (server.daemonize) daemonize(); redisLog(REDIS_NOTICE,"Server started, Redis version " REDIS_VERSION);... if (aeCreateFileEvent(server.el, server.fd, AE_READABLE, acceptHandler, NULL, NULL) == AE_ERR) oom("creating file event"); redisLog(REDIS_NOTICE,"The server is now ready to accept connections on port %d", server.port); aeMain(server.el); aeDeleteEventLoop(server.el); return 0;}// ...表示略去的不重要的代码在main函数入口中，主要做了三件事：
- 初始化服务器配置，并初始化服务器
- 使用aeCreateFileEvent函数在服务器结构的事件循环el中注册了事件，事件的回调函数为acceptHandler。这个函数会在server.fd就绪的时候被调用，进行accept行为，建立对应的redisClient资源。（具体细节会在后面进行介绍）
- 开启aeMain()事件循环，处理事件。在redis-1.0的版本中，使用select来对网络I/O行为进行多路复用，当有就绪事件时，就调用事先在事件中注册的回调函数进行处理。
我们来看看acceptHandler函数中的逻辑：
static void acceptHandler(aeEventLoop *el, int fd, void *privdata, int mask) {... cfd = anetAccept(server.neterr, fd, cip, &cport);... if ((c = createClient(cfd)) == NULL) {... }... server.stat_numconnections++;}acceptHandler函数主要为客户端连接建立了一个redisClient对象，用来管理后续的请求与响应。那么createClient是如何创建redisClient的呢？
下面是createClient函数的源码：
static redisClient *createClient(int fd) { redisClient *c = zmalloc(sizeof(*c)); anetNonBlock(NULL,fd); anetTcpNoDelay(NULL,fd); if (!c) return NULL; selectDb(c,0); c->fd = fd; c->querybuf = sdsempty(); c->argc = 0; c->argv = NULL; c->bulklen = -1; c->sentlen = 0; c->flags = 0; c->lastinteraction = time(NULL); c->authenticated = 0; c->replstate = REDIS_REPL_NONE; if ((c->reply = listCreate()) == NULL) oom("listCreate"); listSetFreeMethod(c->reply,decrRefCount); listSetDupMethod(c->reply,dupClientReplyValue); if (aeCreateFileEvent(server.el, c->fd, AE_READABLE, readQueryFromClient, c, NULL) == AE_ERR) { freeClient(c); return NULL; } if (!listAddNodeTail(server.clients,c)) oom("listAddNodeTail"); return c;}在createClient中，首先会设置网络的I/O类型，以及一些TCP参数（说明连接是以TCP的方式进行的）。而后，会选择与客户端相连的数据库，并对redisClient中的一些属性进行初始化。最后会使用redisClient的句柄fd创建一个新的ae可读事件，在这个事件中，使用readQueryFromClient作为回调函数。最后，新建的这个redisClient会被添加到redisServer的clients链表中。
readQueryFromClient做了什么事呢？
static void readQueryFromClient(aeEventLoop *el, int fd, void *privdata, int mask) { redisClient *c = (redisClient*) privdata; char buf[REDIS_IOBUF_LEN]; int nread; REDIS_NOTUSED(el); REDIS_NOTUSED(mask); nread = read(fd, buf, REDIS_IOBUF_LEN);...again: if (c->bulklen == -1) { /* Read the first line of the query */ char *p = strchr(c->querybuf,'\n'); size_t querylen; if (p) {... if (c->argc && processCommand(c) && sdslen(c->querybuf)) goto again; return; } else if (sdslen(c->querybuf) >= REDIS_REQUEST_MAX_SIZE) { redisLog(REDIS_DEBUG, "Client protocol error"); freeClient(c); return; } }...}在readQueryFromClient函数中，会执行来自客户端buffer中的命令。并且，该事件的生命周期与响应的redisClient生命周期是一致的（被freeClient函数所关闭），当遇到错误或客户端请求关闭时，才会注销该事件。其余情况，会在每次调用之后，仍存在于事件循环el中。我们可以看到，真正用来执行命令的是processCommand函数
在processCommand函数中，有以下逻辑：
static int processCommand(redisClient *c) { struct redisCommand *cmd;... cmd = lookupCommand(c->argv[0]->ptr);... /* Exec the command */ dirty = server.dirty; cmd->proc(c); if (server.dirty-dirty != 0 && listLength(server.slaves)) replicationFeedSlaves(server.slaves,cmd,c->db->id,c->argv,c->argc); if (listLength(server.monitors)) replicationFeedSlaves(server.monitors,cmd,c->db->id,c->argv,c->argc); server.stat_numcommands++; /* Prepare the client for the next command */ if (c->flags & REDIS_CLOSE) { freeClient(c); return 0; } resetClient(c); return 1;}这一部分包含一个查找命令的逻辑以及执行命令的逻辑。所有的命令都被放在cmdTable[]中。
我们以get命令为例，看看get命令的proc函数getCommand都做了什么事情：
static void getCommand(redisClient *c) { robj *o = lookupKeyRead(c->db,c->argv[1]); if (o == NULL) { addReply(c,shared.nullbulk); } else { if (o->type != REDIS_STRING) { addReply(c,shared.wrongtypeerr); } else { addReplySds(c,sdscatprintf(sdsempty(),"$%d\r\n",(int)sdslen(o->ptr))); addReply(c,o); addReply(c,shared.crlf); } }}先从db中查找对应的redisObject，并且通过addReply方法加入到响应中。那么addReply做了什么事情呢？
static void addReply(redisClient *c, robj *obj) { if (listLength(c->reply) == 0 && (c->replstate == REDIS_REPL_NONE || c->replstate == REDIS_REPL_ONLINE) && aeCreateFileEvent(server.el, c->fd, AE_WRITABLE, sendReplyToClient, c, NULL) == AE_ERR) return; if (!listAddNodeTail(c->reply,obj)) oom("listAddNodeTail"); incrRefCount(obj);}可以看到，在addReply中生成了一个ae可写事件，并注册了名为sendReplyToClient的回调函数。
sendReplyToClient是redisServer解析query，并响应query结果链路中的最后一环：
static void sendReplyToClient(aeEventLoop *el, int fd, void *privdata, int mask) { redisClient *c = privdata; int nwritten = 0, totwritten = 0, objlen; robj *o; REDIS_NOTUSED(el); REDIS_NOTUSED(mask); if (server.glueoutputbuf && listLength(c->reply) > 1) glueReplyBuffersIfNeeded(c); while(listLength(c->reply)) { ... nwritten = write(fd, ((char*)o->ptr)+c->sentlen, objlen - c->sentlen);... } if (nwritten == -1) { if (errno == EAGAIN) { nwritten = 0; } else { redisLog(REDIS_DEBUG, "Error writing to client: %s", strerror(errno)); freeClient(c); return; } } if (totwritten > 0) c->lastinteraction = time(NULL); if (listLength(c->reply) == 0) { c->sentlen = 0; aeDeleteFileEvent(server.el,c->fd,AE_WRITABLE); }}这个函数负责不停的将redisClient.reply中的响应写到客户端。直到没有reply可写之后，调用aeDeleteFileEvent来删除这个事件。（这个事件的生命周期随着一次调用响应结束而结束）。3
3. 总结
看到这里，大家可以发现，redis的核心ae循环处理流程中，始终只有一个主线程在运行。通过事件驱动的方式，处理相应的事件。同时，使用select多路复用来快速响应I/O事件，达到了很高的效率。
参考
- redis-1.0 SOURCE-CODE
- 系列