单机数据库的实现（下）

事件

redis服务器是一个事件驱动程序，主要处理两类事件：文件事件和时间事件。

文件事件

文件事件处理器使用I/O多路复用的程序来同时监听多个套接字，虽然redis的文件事件处理器以单线程方式运行，但通过io多路复用监听多个套接字，这样实现了高性能的网络通讯模型，又可以很好地让redis以单线程的方式运行，保持了单线程设计的简单性。（这是redis单线程还能那么快的原因之一）

文件事件的构成

由四个组成部分：套接字，io多路复用程序，文件事件分派器以及事件处理器。

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当套接字变得可读（客户端对套接字执行write操作或者执行close操作）的时候，或者有新的可应答套接字出现时，套接字产生AE_READABLE事件。

当套接字变得可写时（客户端对套接字执行read操作），套接字产生AE_WRITABLE事件。

• 一次完整的连接通讯流程是怎么样子的？

假设一个redis服务器正在运作，这个时候服务器的监听套接字的AE_READABLE事件处于监听情况下。

这时有个redis客户端向服务器发起连接，那么监听套接字将产生AE_READABLE事件，触发连接应答处理器执行。

连接处理器应答之后会创建客户端套接字，客户端状态，并将客户端套接字的AE_READABLE事件与命令请求处理器进行关联。

然后假设客户端向主服务器发送一个命令请求，那么客户端套接字将产生AE_READABLE事件，引发命令请求处理器执行，处理器读取相关的命令内容，传给相关的程序执行。

之后命令会产生相关的恢复，为了将这个回复给客户端，服务器会将客户端套接字的AE_WRITABLE事件与命令回复处理器关联。当客户端尝试读取命令回复的时候，客户端套接字会产生AE_WRITABLE事件，触发命令回复处理器执行，当命令回复处理器将命令回复全部写入到套接字后，服务器就会解除客户端 套接字的事件和关联。

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时间事件

redis的时间事件是用周期性事件（让一个程序每隔指定时间就执行一次）

主要有三个属性组成，id（唯一标识号），when（时间事件的到达时间），timeProc（时间事件处理函数）

• 那具体是怎么实现的？

redis服务器将所有的时间事件都放在一个无序列表中，事件执行器会去遍历这些节点，如果发现时间到达，就会执行对应的时间事件。

• 这样实现不会很耗费资源吗？

不会 ，因为redis的时间事件很少，正常模式下只有serverCron一个事件。

• serverCron函数是干嘛的？

主要工作有：

1. 更新服务器的各类统计消息，比如时间，内存占用，数据库占用等。
2. 清理数据库中的过期键值对。
3. 关闭和清理链接失效的客户端。
4. 尝试进行AOF或RDB持久化操作。
5. 如果服务器是主服务器，那么对服务器进行定期同步。
6. 如果处于集群模式，对集群进行定期同步和连接测试。

调度

• 因为服务器存在文件事件和时间事件，他们是怎么调度执行的？

很简单，ae.c/aeProcessEvents负责，如果有时间事件要处理，就不阻塞去处理时间事件，如果没有时间时间，会阻塞一下，来等待文件事件，然后执行文件事件，执行时间事件，然后不停死循环执行。

客户端

redis保存了客户端当前的状态信息，以及执行相关功能时需要用到的数据结构，其中包括：

• 客户端的套接字描述符（伪客户端是-1，在aof恢复用到，否则大于1，每个客户端都是唯一的）。
• 客户端的名字。（通过setname设置）
• 客户端的标识符。（标识客户端的角色（从服务器，微客户端）和客户端的状态（执行monitor命令等））
• 客户端正在使用的数据库的指针，已经该数据库的号码。
• 客户端当前要执行的命令，命令的参数，命令参数的个数，以及指向命令实现函数的指针。（从缓存区分析的到的命令内容）
• 客户端的输入缓冲区和输出缓冲区。（缓存了客户端的命令以及服务端的输出）
• 客户端的复制状态信息，以及进行复制所需的数据结构。
• 客户端执行BRPOP，BLPOP等列表阻塞命令时使用的数据结构。
• 客户端的事务状态，以及执行WATCH命令时用到的数据结构。
• 客户端执行发布与订阅功能用到的数据结构。
• 客户端的身份验证标志。
• 客户端的创建时间，最后一次通信时间。

是通过链表把多个客户端状态记录到服务器中。

• 客户端的关闭时机是什么时候？

1. 客户端退出。
2. 客户端发送了不符合协议内容的数据。
3. 服务端调用CLIENT KILL
4. 服务端设置了timeout配置，那么客户端空转太长就会被关闭。
5. 客户端的命令大小超过1G。
6. 输出缓冲区大于限制大小会被关闭。

服务器

命令执行器是如何工作的？

命令执行器首先根据argv[0]的值，在命令表中找到对应的redisCommand对象。

这个对象记录了命令相关的细节，比如允许参数多少，实现函数指针，对该命令的标识符，以及一些统计信息。

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服务器先利用这些对命令进行检查，如果检查失败了，则返回一个错误，如果打开了监视器，就会把要执行的命令和参数等消息发给监视器。

检查完毕之后，就调用执行命令的相关函数，得到回复之后会保存在客户端状态的输出缓冲区里面。

执行结束之后还有一些特殊任务，有统计慢查询，修改链接的统计信息，aof写入到AOF缓冲区里面，复制命令到其它从服务器。

最后套接字变为可写状态的时候，把输出缓冲区里面的数据返回给客户端。

• serverCron函数详细作用？

1. 更新缓存服务器的lruclock时钟，算每个key的lru值并不是实时的，而是这个值减去每个key的lru的值。
2. info中的一些统计信息。
3. 处理sigterm信号，在退出redis之前做相关的操作，比如RDB持久化。
4. 关闭无用客户端连接。
5. 抽查部分key，并删除过期的部分key。
6. 将延迟的FGREWRITEAOF执行。
7. 将AOF缓冲区的内容写入AOF文件。