红色勇士Redis源码学习之路（redis源码学习流程）

红色勇士：Redis源码学习之路

随着互联网时代的到来，数据的存储效率成为了一个重要的问题。无论是作为存储数据的形式还是作为数据传输的基础设施，数据的存储效率都对我们的工作或生活产生了不小的影响。在这样的情况下，市场上出现了一种名为Redis的高效的内存数据库。

Redis是一个支持多种数据结构的开源内存数据库，它是目前最流行的NoSQL数据库之一。它能够处理数百万个读写请求，并将数据存储在内存中，因此拥有很高的性能。不仅如此，Redis还有很多其他的特性，比如可以进行数据备份和恢复，支持发布和订阅等等。

作为一名程序员，要想深入了解Redis的内部工作原理，必然需要对Redis的源代码进行研究。在这个过程中，我们需要掌握的基本技能有：熟练掌握C语言，了解Redis的数据结构和协议，掌握调试工具，以及具备问题解决能力等等。

在掌握这些基本技能之后，我们可以开始着手研究Redis的源代码。下面是对Redis的几个关键源代码进行介绍。

1. 事件框架

Redis的事件框架是整个Redis的核心。事件框架基于epoll和kqueue等机制，能够处理大量的并发请求。在事件框架的实现中，最重要的是事件循环和事件处理器。通过事件循环，Redis可以不断地从事件队列中获取事件；事件处理器用于处理各类事件。下面是Redis的事件循环和事件处理器的核心代码：

while (aeApiPoll(server.el, &event) != -1) 
    {
        aeHandleEvents(server.el, event); 
    }

void aeHandleEvents(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask) 
{
    aeFileEvent *fe = &eventLoop->events[fd];
     if (fe->mask & mask & AE_READABLE) {
        fe->rfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);//读事件处理器
    }
    if (fe->mask & mask & AE_WRITABLE) {
        fe->wfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);//写事件处理器
    }
}

2. 数据结构

Redis支持多种数据结构，其中最核心的就是字符串、哈希表、列表、集合和有序集合。其中，哈希表是Redis的核心之一，也是Redis存储和查找数据的主要手段。哈希表不仅能够快速地添加和删除数据，还能够支持O(1)的查找和更新操作。哈希表的实现依赖于哈希函数，Redis支持多种哈希函数，包括MurmurHash、CRC16等等。下面是Redis哈希表的核心实现代码：

typedef struct dictht {
    dictEntry **table;
    unsigned long size;
    unsigned long sizemask;
    unsigned long used;
} dictht;

typedef struct dict {
    dictType *type;
    void *privdata;
    dictht ht[2];
    long rehashidx; /* rehashing not in progress if rehashidx == -1 */
    int iterators; /* number of iterators currently running */
} dict;

3. 网络层

Redis的网络层采用的是套接字编程接口。Redis支持多种网络通信协议，包括TCP、Unix domn socket、SSL等等。Redis的网络层实现依赖于C库和操作系统的支持，因此在不同的系统和不同的环境下，Redis的网络层可能存在差异。下面是Redis网络层的核心实现代码：

void createClient(int fd) {
    client *c = zmalloc(sizeof(client));
    anetNonBlock(NULL,fd);
    anetEnableTcpNoDelay(NULL,fd);
    if (server.tcpkeepalive)
        anetKeepAlive(NULL,fd,server.tcpkeepalive);
    c->querybuf = sdsempty();
    c->fd = fd;
    c->name = NULL;
    c->bufpos = 0;
    c->reply = listCreate();
    c->reply_bytes = 0;
    c->obuf_soft_limit_reached_time = 0;
    c->flags = 0;
    c->authenticated = 0;
    c->peerid = NULL;
    c->resp = 2;
    c->user = NULL;
    c->utf8 = 0;
    listSetFreeMethod(c->reply,freeClientReplyValue);
    if (fd != -1) {
        aeCreateFileEvent(server.el,fd,AE_READABLE,
            readQueryFromClient,c);
    }
}

4. 备份和恢复

Redis支持多种备份和恢复的方法，包括RDB持久化、AOF持久化、复制等等。其中，RDB持久化是Redis的基本持久化方式，它在指定的时间间隔内将Redis的数据集保存到硬盘上。AOF持久化是Redis的另一种持久化方式，它将写操作追加到文件尾部以达到持久化的目的。Redis的复制功能可以将一个Redis服务器的数据复制到另一个Redis服务器中，以达到高可用的目的。下面是Redis复制的核心实现代码：

void syncCommand(multiState *ms) {
    rio cmd, payload;
    int sockfd;
    char *tcp_target;
    int port;
    int force = 0;
    long long offset = 0;
    if (ms->also_read != -1) {
        offset = ms->also_read;
        ms->also_read = -1;
    } else if (ms->argv[1] && ms->argv[1]->type == OBJ_STRING) {
        /* Parse additional options from replication control data. */
        if (replicationParseSyncOptions(ms->argv[1]->ptr,&force,&offset,
            &tcp_target,&port) == C_ERR)
        {
            addReplyError(, "Invalid SYNC options");
            return;
        }
    }
    if (ms->flags & MULTI_F_REPLY_FORCE_AOF)
        force = 1;
    if (ms->flags & MULTI_F_ADDBACKUP) {
        addToMemoryBackups(client,ms->mstate_syndb->dbid,ms->mstate_syndb);
    }

    /* Protect ourself from concurrent SYNC commands. */
    mutexLock(msync.mutex);
    if (msync_inprogress) {
        mutexUnlock(msync.mutex);
        addReplyError("SYNC in progress, try agn later");
        return;
    }
    msync_inprogress = 1;
    msync.current_alignment = 0;
    msync.initial_offset = offset;
    msync.last_offset = -1;
    msync.reply_partial = 0;
    msync.force_write_log = force;
    msync.retry_count = 0;
    msync.actions_count = 0;
    memset(msync.transfered_bytes,0,sizeof(msync.transfered_bytes));
    memset(msync.actions,0,sizeof(msync.actions));
    /* Success: release the lock. */
    mutexUnlock(msync.mutex);

    /* Send the SYNC command to the other instance. */
    if (tcp_target) {
        sockfd = anetTcpConnect(NULL, tcp_target, port);
        if (sockfd == ANET_ERR) {
            msync_inprogress = 0;
            addReplyError(, "Can't connect to %s:%d", tcp_target, port);
            return;
        }
        anetNonBlock(NULL, sockfd);
        server.world_is_slave = 1;
        replicationSlaveFDSet(sockfd);
        cmd.rio = rioCreateSocket(&sockfd,0);
        cmd.flags |= REDIS_RIO_SLAVE;
    } else {
        cmd.rio = ms->conn->con;
        if (server.maxmemory &&
            zmalloc_used_memory() > server.maxmemory &&
            ms->conn->con_flags & REDIS_CONN_MASTER) freeMemoryIfNeeded();
    }

    rioInitWithBuffer(&payload,ms->cmd,strlen(ms->cmd));
    redisAssert(rioWriteBulkCount(&cmd,'*',3));
    redisAssert(rioWriteBulkString(&cmd,"