Redis 源码分析 RedisServer 启动过程(上)

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: Redis 源码分析 RedisServer 启动过程

数据结构


image.png


在 Redis 的 server.h 源码中 redisServer 数据结构可以看出,其功能得有多复杂。因此在这里我会将其拆成一个个小块,有些内容会在后面单独进行详细分析。而且都做了详细的注释,在这里我就不贴出来。大致分为如下几个部分。


  • 通用参数(General)


  • 模块(Modules)


  • 网络(Networking)


  • 常见的命令回调函数


  • 统计相关(stat)


  • 配置信息(Configuration)


  • AOF持久化相关(包括aof rewrite过程中,父子进程用于消除数据差异的管道)


  • RDB持久化相关(包括RDB过程中,父子进程用于通信的管道)


  • AOF或者主从复制下,命令传播相关


  • 日志相关(logging)


  • 主从复制(Replication (master)+Replication (slave))


  • 主从复制的脚本缓存(Replication script cache)


  • 主从同步相关(Synchronous replication)


  • 系统限制(Limits)


  • 阻塞客户端(Blocked clients)


  • sort命令相关(Sort)


  • 数据结构转换参数


  • 时间缓存(time cache)


  • 发布订阅(Pubsub)


  • 集群(Cluster)


  • Lazy free(表示删除过期键,是否启用后台线程异步删除)


  • LUA脚本


  • 延迟监控相关


  • 服务端中互斥锁信息


  • 系统硬件信息


启动过程


redis 服务端启动时调用 server.c 文件中的 int main(int argc, char **argv) 方法完成的,代码如下:


image.png


下面我们一起来分析一下,redis-server 的启动过程。


通用设置


main 函数中,通用设置包括时区设置,hash 种子


// 时区设置
setlocale(LC_COLLATE,"");
tzset(); /* Populates 'timezone' global. */
zmalloc_set_oom_handler(redisOutOfMemoryHandler);
srand(time(NULL)^getpid());
srandom(time(NULL)^getpid());
gettimeofday(&tv,NULL);
init_genrand64(((long long) tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec) ^ getpid());
crc64_init();


  • 生成 hash 种子


void dictSetHashFunctionSeed(uint8_t *seed) {
    memcpy(dict_hash_function_seed,seed,sizeof(dict_hash_function_seed));
}
/* The default hashing function uses SipHash implementation
 * in siphash.c. */
uint64_t siphash(const uint8_t *in, const size_t inlen, const uint8_t *k);
uint64_t siphash_nocase(const uint8_t *in, const size_t inlen, const uint8_t *k);
uint64_t dictGenHashFunction(const void *key, int len) {
    return siphash(key,len,dict_hash_function_seed);
}


模式选择


根据参数判断,是否是哨兵模式


server.sentinel_mode = checkForSentinelMode(argc,argv);
/* Returns 1 if there is --sentinel among the arguments or if
 * argv[0] contains "redis-sentinel". */
int checkForSentinelMode(int argc, char **argv) {
    int j;
    if (strstr(argv[0],"redis-sentinel") != NULL) return 1;
    for (j = 1; j < argc; j++)
        if (!strcmp(argv[j],"--sentinel")) return 1;
    return 0;
}


初始化服务端


服务端的初始化,主要是函数 initServerConfig。 主要是的职责就是初始化 redisServer 数据库结构中各个成员变量。


void initServerConfig(void) {
    int j;
    updateCachedTime(1);
    getRandomHexChars(server.runid,CONFIG_RUN_ID_SIZE);
    server.runid[CONFIG_RUN_ID_SIZE] = '\0';
    changeReplicationId();
    clearReplicationId2();
    server.hz = CONFIG_DEFAULT_HZ; /* Initialize it ASAP, even if it may get
                                      updated later after loading the config.
                                      This value may be used before the server
                                      is initialized. */
    server.timezone = getTimeZone(); /* Initialized by tzset(). */
    server.configfile = NULL;
    server.executable = NULL;
    server.arch_bits = (sizeof(long) == 8) ? 64 : 32;
    server.bindaddr_count = 0;
    server.unixsocketperm = CONFIG_DEFAULT_UNIX_SOCKET_PERM;
    server.ipfd.count = 0;
    server.tlsfd.count = 0;
    server.sofd = -1;
    server.active_expire_enabled = 1;
    server.skip_checksum_validation = 0;
    server.saveparams = NULL;
    server.loading = 0;
    server.loading_rdb_used_mem = 0;
    server.logfile = zstrdup(CONFIG_DEFAULT_LOGFILE);
    server.aof_state = AOF_OFF;
    server.aof_rewrite_base_size = 0;
    server.aof_rewrite_scheduled = 0;
    server.aof_flush_sleep = 0;
    server.aof_last_fsync = time(NULL);
    atomicSet(server.aof_bio_fsync_status,C_OK);
    server.aof_rewrite_time_last = -1;
    server.aof_rewrite_time_start = -1;
    server.aof_lastbgrewrite_status = C_OK;
    server.aof_delayed_fsync = 0;
    server.aof_fd = -1;
    server.aof_selected_db = -1; /* Make sure the first time will not match */
    server.aof_flush_postponed_start = 0;
    server.pidfile = NULL;
    server.active_defrag_running = 0;
    server.notify_keyspace_events = 0;
    server.blocked_clients = 0;
    memset(server.blocked_clients_by_type,0,
           sizeof(server.blocked_clients_by_type));
    server.shutdown_asap = 0;
    server.cluster_configfile = zstrdup(CONFIG_DEFAULT_CLUSTER_CONFIG_FILE);
    server.cluster_module_flags = CLUSTER_MODULE_FLAG_NONE;
    server.migrate_cached_sockets = dictCreate(&migrateCacheDictType,NULL);
    server.next_client_id = 1; /* Client IDs, start from 1 .*/
    server.loading_process_events_interval_bytes = (1024*1024*2);
    unsigned int lruclock = getLRUClock();
    atomicSet(server.lruclock,lruclock);
    resetServerSaveParams();
    appendServerSaveParams(60*60,1);  /* save after 1 hour and 1 change */
    appendServerSaveParams(300,100);  /* save after 5 minutes and 100 changes */
    appendServerSaveParams(60,10000); /* save after 1 minute and 10000 changes */
    /* Replication related */
    server.masterauth = NULL;
    server.masterhost = NULL;
    server.masterport = 6379;
    server.master = NULL;
    server.cached_master = NULL;
    server.master_initial_offset = -1;
    server.repl_state = REPL_STATE_NONE;
    server.repl_transfer_tmpfile = NULL;
    server.repl_transfer_fd = -1;
    server.repl_transfer_s = NULL;
    server.repl_syncio_timeout = CONFIG_REPL_SYNCIO_TIMEOUT;
    server.repl_down_since = 0; /* Never connected, repl is down since EVER. */
    server.master_repl_offset = 0;
    /* Replication partial resync backlog */
    server.repl_backlog = NULL;
    server.repl_backlog_histlen = 0;
    server.repl_backlog_idx = 0;
    server.repl_backlog_off = 0;
    server.repl_no_slaves_since = time(NULL);
    /* Failover related */
    server.failover_end_time = 0;
    server.force_failover = 0;
    server.target_replica_host = NULL;
    server.target_replica_port = 0;
    server.failover_state = NO_FAILOVER;
    /* Client output buffer limits */
    for (j = 0; j < CLIENT_TYPE_OBUF_COUNT; j++)
        server.client_obuf_limits[j] = clientBufferLimitsDefaults[j];
    /* Linux OOM Score config */
    for (j = 0; j < CONFIG_OOM_COUNT; j++)
        server.oom_score_adj_values[j] = configOOMScoreAdjValuesDefaults[j];
    /* Double constants initialization */
    R_Zero = 0.0;
    R_PosInf = 1.0/R_Zero;
    R_NegInf = -1.0/R_Zero;
    R_Nan = R_Zero/R_Zero;
    /* Command table -- we initialize it here as it is part of the
     * initial configuration, since command names may be changed via
     * redis.conf using the rename-command directive. */
    server.commands = dictCreate(&commandTableDictType,NULL);
    server.orig_commands = dictCreate(&commandTableDictType,NULL);
    populateCommandTable();
    server.delCommand = lookupCommandByCString("del");
    server.multiCommand = lookupCommandByCString("multi");
    server.lpushCommand = lookupCommandByCString("lpush");
    server.lpopCommand = lookupCommandByCString("lpop");
    server.rpopCommand = lookupCommandByCString("rpop");
    server.zpopminCommand = lookupCommandByCString("zpopmin");
    server.zpopmaxCommand = lookupCommandByCString("zpopmax");
    server.sremCommand = lookupCommandByCString("srem");
    server.execCommand = lookupCommandByCString("exec");
    server.expireCommand = lookupCommandByCString("expire");
    server.pexpireCommand = lookupCommandByCString("pexpire");
    server.xclaimCommand = lookupCommandByCString("xclaim");
    server.xgroupCommand = lookupCommandByCString("xgroup");
    server.rpoplpushCommand = lookupCommandByCString("rpoplpush");
    server.lmoveCommand = lookupCommandByCString("lmove");
    /* Debugging */
    server.watchdog_period = 0;
    /* By default we want scripts to be always replicated by effects
     * (single commands executed by the script), and not by sending the
     * script to the slave / AOF. This is the new way starting from
     * Redis 5. However it is possible to revert it via redis.conf. */
    server.lua_always_replicate_commands = 1;
    /* Client Pause related */
    server.client_pause_type = CLIENT_PAUSE_OFF;
    server.client_pause_end_time = 0;   
    initConfigValues();
}


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