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  • Redis系列(二)如何接受客户端请求并调用处理函数

    上篇概括了redis的启动流程,这篇重点介绍redis如何接受客户端请求并调用处理函数来执行命令。

    在上一篇里,说到了在initServer()这个函数里边,会调用anetTcpServer和anetUnixServer 这两个函数创建对tcp端口和unix域套接字的监听,那么这里首先重点分析下这两个函数的具体实现。

    int anetTcpServer(char *err, int port, char *bindaddr)
    {
        int s;
        struct sockaddr_in sa;
    
        if ((s = anetCreateSocket(err,AF_INET)) == ANET_ERR)
            return ANET_ERR;
    
        memset(&sa,0,sizeof(sa));
        sa.sin_family = AF_INET;
        sa.sin_port = htons(port);
        sa.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
        if (bindaddr && inet_aton(bindaddr, &sa.sin_addr) == 0) {
            anetSetError(err, "invalid bind address");
            close(s);
            return ANET_ERR;
        }
        if (anetListen(err,s,(struct sockaddr*)&sa,sizeof(sa)) == ANET_ERR)
            return ANET_ERR;
        return s;
    }

    从代码中我们可以看出,首先调用anetCreateSocket()创建一个套接字并复值给s, 然后对sa 这个sockaddr_in类型的结构体进行初始化, 设置要监听的端口,地址,和地址族, 再调用anetListen() 函数绑定地址并监听端口,这些工作完成后 anetCreateSocket函数返回,并将创建的套接字复制给server.ipfd。注意在anetUnixServer()这个函数中完成的工 作类似于anetCreateSocket,只不过是绑定的unix socket。

    接下来, 在initServer函数里, 调用了这个函数:aeCreateFileEvent, 这里重点分析第一个,第二个类似。

     if (server.ipfd > 0 && aeCreateFileEvent(server.el,server.ipfd,AE_READABLE,
            acceptTcpHandler,NULL) == AE_ERR) oom("creating file event");
        if (server.sofd > 0 && aeCreateFileEvent(server.el,server.sofd,AE_READABLE,
            acceptUnixHandler,NULL) == AE_ERR) oom("creating file event");

    首先,从eventLoop的event这个aeFileEvent数组里,取出当前fd对应的acFileEvent,主要是为了在下边给它设置对应事件的处理函数;即根据传入的mask来判断是哪一类事件。

    int aeCreateFileEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask,
            aeFileProc *proc, void *clientData)
    {
        if (fd >= AE_SETSIZE) return AE_ERR;
        aeFileEvent *fe = &eventLoop->events[fd];
    
        if (aeApiAddEvent(eventLoop, fd, mask) == -1)
            return AE_ERR;
        fe->mask |= mask;
        if (mask & AE_READABLE) fe->rfileProc = proc;
        if (mask & AE_WRITABLE) fe->wfileProc = proc;
        fe->clientData = clientData;
        if (fd > eventLoop->maxfd)
            eventLoop->maxfd = fd;
        return AE_OK;
    }

     然后调用 acApiEvent这个事件注册函数:

    static int aeApiAddEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask) {
        aeApiState *state = eventLoop->apidata;
        struct epoll_event ee;
        /* If the fd was already monitored for some event, we need a MOD
         * operation. Otherwise we need an ADD operation. */
        int op = eventLoop->events[fd].mask == AE_NONE ?
                EPOLL_CTL_ADD : EPOLL_CTL_MOD;
    
        ee.events = 0;
        mask |= eventLoop->events[fd].mask; /* Merge old events */
        if (mask & AE_READABLE) ee.events |= EPOLLIN;
        if (mask & AE_WRITABLE) ee.events |= EPOLLOUT;
        ee.data.u64 = 0; /* avoid valgrind warning */
        ee.data.fd = fd;
        if (epoll_ctl(state->epfd,op,fd,&ee) == -1) return -1;
        return 0;
    }

    可以看到, 这个函数中,主要是调用epoll_ctl(state->epfd,op,fd,&ee)将当前fd设置到及其所关心的事件注册到epoll_create 返回的epoll的句柄里。由于我们这里注册的是AE_READABLE事件,所以当这个fd(即redis监听端口的套接字)有数据可读时(这里我理解的是客户端连接到达),就会触发相应的事件处理函数,这里的事件处理函数便是acceptTcpHandler。


    下面我们看看acceptTcpHandler这个函数:

    这个函数里边首先调用 anetTcpAccept获取客户端与redis连接的socket fd(实际调用 ::accept(s,sa,len)函数返回的fd), 然后调用 acceptCommonHandler()函数,这个函数中调用 createClient()创建 redisClient *c实例, 如果当前redis服务器的连接总数没有超过最大值,则将全局变量server中记录连接数的stat_numconnections加1;如果超过了, 则想客户端输出错误信息,并释放redisClient实例,函数返回。

    void acceptTcpHandler(aeEventLoop *el, int fd, void *privdata, int mask) {
        int cport, cfd;
        char cip[128];
        REDIS_NOTUSED(el);
        REDIS_NOTUSED(mask);
        REDIS_NOTUSED(privdata);
    
        cfd = anetTcpAccept(server.neterr, fd, cip, &cport);
        if (cfd == AE_ERR) {
            redisLog(REDIS_WARNING,"Accepting client connection: %s", server.neterr);
            return;
        }
        redisLog(REDIS_VERBOSE,"Accepted %s:%d", cip, cport);
        acceptCommonHandler(cfd);
    }

    下面分析createClient这个函数:

    redisClient *createClient(int fd) {
        redisClient *c = zmalloc(sizeof(redisClient));
        c->bufpos = 0;
    
        anetNonBlock(NULL,fd);
        anetTcpNoDelay(NULL,fd);
        if (aeCreateFileEvent(server.el,fd,AE_READABLE,
            readQueryFromClient, c) == AE_ERR)
        {
            close(fd);
            zfree(c);
            return NULL;
        }
    
        selectDb(c,0);
        c->fd = fd;
        c->querybuf = sdsempty();
        c->reqtype = 0;
        c->argc = 0;
        c->argv = NULL;
        c->cmd = c->lastcmd = NULL;
        c->multibulklen = 0;
        c->bulklen = -1;
        c->sentlen = 0;
        c->flags = 0;
        c->lastinteraction = time(NULL);
        c->authenticated = 0;
        c->replstate = REDIS_REPL_NONE;
        c->slave_listening_port = 0;
        c->reply = listCreate();
        c->reply_bytes = 0;
        listSetFreeMethod(c->reply,decrRefCount);
        listSetDupMethod(c->reply,dupClientReplyValue);
        c->bpop.keys = NULL;
        c->bpop.count = 0;
        c->bpop.timeout = 0;
        c->bpop.target = NULL;
        c->io_keys = listCreate();
        c->watched_keys = listCreate();
        listSetFreeMethod(c->io_keys,decrRefCount);
        c->pubsub_channels = dictCreate(&setDictType,NULL);
        c->pubsub_patterns = listCreate();
        listSetFreeMethod(c->pubsub_patterns,decrRefCount);
        listSetMatchMethod(c->pubsub_patterns,listMatchObjects);
        listAddNodeTail(server.clients,c);
        initClientMultiState(c);
        return c;
    }

    顾名思义,这个函数创建一个redisClient(表示一个客户端连接), 这个函数里边除了一些必须的初始化之外,最重要的,就是调用aeCreateFileEvent()这个函数给前面获取的客户端连接的套接字注册 AE_READABLE事件,并设置事件处理函数readQueryFromClient, 这样,当客户端发送数据到达的时候,便会调用readQueryFromClient这个函数来处理用户输入。readQueryFromClient()便是redis处理客户端发送的命令的起始点了。

    至此,从redis监听端口,到接受客户端接连,再到开始处理客户端发送的命令便分析完了。

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