Redis 源码阅读 --- Server

Redis Server 相关源码阅读笔记，源码文件 server.h & server.c。

从 Redis 的 main 函数中，可以发现在 Redis 启动时主要做了以下几个工作：

• 加载配置：先调用 initServerConfig 使用默认配置，再调用 loadServerConfig 使用配置文件中的配置项覆盖默认配置
• 调用 initServer 和 InitServerLast 初始化服务器
• 调用 loadDataFromDisk 加载先前可能存在的数据集
• 调用 aeMain 启动 event loop

initServer

• 设置信号处理函数：setupSignalHandlers
• 初始化 server 结构体中相应 fields
• 初始化共享的 Redis 数据对象列表 shared: createSharedObjects
• 根据 open file limit 设置真实的最大客户端连接数 server.maxclients：adjustOpenFilesLimit
• 初始化服务器的 event loop server.el：aeCreateEventLoop
• 初始化 server.db
• 监听配置的地址，接收来自用户的请求
  • TCP port: listenToPort
  • TCP port with TLS: listenToPort
  • Unix domain socket: anetUnixServer
• 初始化 eviction pool：evictionPoolAlloc
• 重置 AOF rewrite buffer: aofRewriteBufferReset
• 重置服务器状态：resetServerStats
• 添加事件至服务器 event loop：
  • 添加 time event serverCron 至服务器 event loop server.el
  • 添加 file event (acceptTcpHandler or acceptTLSHandler or acceptUnixHandler) 处理客户端连接及请求
  • Register a readable event for the pipe used to awake the event loop when a blocked client in a module needs attention.
  • Register before (beforeSleep) and after (afterSleep) sleep handlers (note this needs to be done before loading persistence since it is used by processEventsWhileBlocked)
• Open the AOF file if needed.
• 如为 cluster 模式，则调用 clusterInit 进行相应的初始化操作
• Initialize the script cache: replicationScriptCacheInit
• Initialize the scripting environment: scriptingInit
• Initialize the slow log: slowlogInit
• Latency monitor initialization: latencyMonitorInit

event

有关 File event acceptTcpHandler(acceptTLSHandler/acceptUnixHandler) 的内容会在客户端相关笔记中介绍，本次仅介绍 Time event serverCron 和 beforeSleep。

serverCron

Redis 在初始化时，会添加一个 time event serverCron 至 event loop，其运行频率为 server.hz。如果配置项 dynamic_hz 设置为 yes，则该频率会随着当前客户端连接数的增加而增加，上限为 CONFIG_MAX_HZ (500)。不过该函数内实际工作的运行频率由 run_with_period(milliseconds){...} 中的 milliseconds 和 server.hz 共同确定。

在该定期执行的任务中，主要做了以下工作：

• 更新服务器状态，可通过 INFO 命令查看这些状态
• 如收到 SIGTERM 则会调用 prepareForShutdown 后关闭服务器
• 执行客户端相关定期任务：clientsCron
• 执行数据库相关定期任务：databasesCron
• 当前子进程无任务且有 AOF rewrite 需求时，调用 rewriteAppendOnlyFileBackground 在后台执行 AOF rewrite
• 检查后台 RDB saving 或 AOF rewrite 进程是否已结束
• 当前子进程无任务时：
  • 根据 save 相关配置项决定是否要调用 rdbSaveBackground 保存当前数据集状态
  • 根据配置项 auto-aof-rewrite-percentage 和 auto-aof-rewrite-min-size 决定是否要调用 rewriteAppendOnlyFileBackground 开始 AOF rewrite 以减少 AOF 文件磁盘空间占用
• 如此前有推迟的 AOF 落盘任务或 AOF 写入发生错误，则调用 flushAppendOnlyFile
• Clear the paused clients flag if needed: clientsArePaused
• 执行主从同步相关定期任务：replicationCron
• 执行集群相关定期任务：clusterCron
• Run the Sentinel timer if we are in sentinel mode: sentinelTimer
• Cleanup expired MIGRATE cached sockets: migrateCloseTimedoutSockets
• Stop the I/O threads if we don’t have enough pending work: stopThreadedIOIfNeeded
• Resize tracking keys table if needed: trackingLimitUsedSlots
• 当前子进程无任务且有 BGSAVE 需求时，调用 rdbSaveBackground 在后台执行 BGSAVE
• Fire the cron loop modules event: moduleFireServerEvent

clientsCron

TODO

databasesCron

在此定期执行的任务中，主要做了以下工作：

• 清理过期 key: activeExpireCycle
• 碎片整理: activeDefragCycle
• 当前子进程无任务时：
  • Resize：若当前 keyspace redisDb->dict 中 slot 数量大于 DICT_HT_INITIAL_SIZE (4)，且哈希表元素个数低于 slot 数量的 $10\%$，则调整 slot 数量 (redisDb->expires 同理)
  • 渐进式 Rehash：若配置项 activerehashing 为 yes，且当前数据库正在进行 Rehash，则尝试进行时长为 $1ms$ 的 Rehash 操作

replicationCron

TODO

clusterCron

TODO

beforeSleep

TODO