Redis 核心原理和架构( 三 ) _Redis

在 Redis 完成初始化、创建事件循环后，就会处于等待和处理事件的状态：无限循环aeProcessEvents()函数。
这个函数在ae.c中实现，该文件主要负责事件循环的实现，在aeProcessEvents()中具体做了几个事情：

调用IO多路复用函数（select, epoll, evport, kqueue中的其中一种），阻塞等待事件变成就绪状态或者直到超时，如果有事件就绪，就会将相应事件加入到eventLoop的待处理事件队列 eventLoop->fired 中，然后进入下一个循环。

numevents = aeApiPoll(eventLoop, tvp);

如果在上一步中，发现有numevents个事件被触发，就会将就绪队列的事件一个个按顺序进行处理，处理的函数为

for (j = 0; j < numevents; j++) { aeFileEvent *fe = &eventLoop->events[eventLoop->fired[j].fd]; fe->rfileProc() // 读事件处理 fe->wfileProc() // 写事件处理 }fe就是要处理的文件事件 file event，对应读操作或写操作。至于处理的具体操作，则由创建事件时自身关联的处理器决定的，事件循环不需要关注。

最后一步：如果有时间事件，则进行时间事件的处理：

processTimeEvents(eventLoop);至此，Redis 的事件循环的机制已经介绍完毕，可以观察到整个事件循环的逻辑过程都没有涉及具体的命令操作，只需要定义事件的类型和处理器即可。可以说这部分就是Reactor 模式体现出来的一个好处：接收事件和处理流程的实现相互解耦。
三、一次命令操作的完整流程
本章是建立在 Redis 已经完成了初始化工作，主要是创建事件循环之后，Redis 接受一个客户端操作的完整流程的介绍。如果对初始化过程还有问题，请参考上文。
本章主要分为两个阶段：

第一个阶段：一个外部客户端与 Redis 服务器建立 TCP 连接。
比如我们常用的 Telnet 到 Redis 端口的操作。

? ~ telnet 127.0.0.1 6379 Trying 127.0.0.1... Connected to 127.0.0.1. Escape character is '^]'.

第二阶段：已经建立连接的客户端，对Redis 发起一次SET命令的操作。

set a 1 +OK3.1 一个客户端连接进服务器的过程
如图，展示一个新的外部客户端与 Redis 服务器建立连接的过程。

文章插图

当有客户端连接到 Redis 服务器的时候，注册在事件循环中的监听服务端口的事件就会变成读就绪状态，从而触发这个事件到待处理事件队列中，准备调用acceptTcpHandler进行处理。

为在服务器端创建一个对应本次连接的套接字。
把服务端套接字的文件描述符cfd作为参数，创建client变量。
为该客户端连接创建并注册一个关联了readQueryFromClient处理器的可读事件到事件循环，用于下一步接收并执行命令的工作。

3.2 一次客户端连接和调用命令的执行流程
如图展示一个客户端已经完成了连接，对 Redis 服务器发起一次SET操作后，Redis 处理命令的完整流程。

文章插图

在上一节中提到，当一个客户端建立连接后，会有一个可读事件关联到事件循环，等待接收命令。当有客户端发起一次命令操作后，Redis 就会调用readQueryFromClient处理器，对用户发送过来的请求，按 RESP (REdis Serialization Protocol) 进行解析处理后，调用相关的命令进行处理。

调用命令的函数主要做两个事情：（1）查找对应的命令，比如这里的SET（2）调用该命令关联的函数进行处理，这里就是setCommand 。
setCommand函数将客户端传进来的参数，变更数据库对应 KEY 的值，然后回复客户端。
回复客户端addReply函数将返回给客户端的内容，写到客户端变量的输出缓冲client.buf中，等待发送给客户端。

返回结果给客户端
以上是整个SET命令的事件处理，不过在这个时候，返回给用户的回复内容，只存放于服务器的客户端变量输出缓冲中。至于将结果返回给用户的过程，取决于版本，有不同的操作。
在 4.0 以前，每次的addReply操作会创建一个写事件，然后放到事件循环中执行。
而 4.0 开始，在每次重新进入一个新的循环之前，就是eventLoop->beforesleep();这个操作，Redis 会尝试直接发送给客户端，只有当发送的内容超过一定大小，无法一次发送完成的时候，才会去创建一个可写事件。
有兴趣的读者可以去看下 Redis 作者的这个 commit：
antirez in commit 1c7d87d: Avoid installing the client write handler when possible.