Redis Server 启动
Redis整体架构
Redis是典型的 Client-Server 架构，类似于MySQL和RPC框架。
Redis Server类似于RPC框架Server，在客户端使用前需要先启动Redis Server。那么有一个问题，Redis Server启动后会做哪些操作？需要哪些配置，有没有什么坑？
(1) Redis Server启动入口-main函数
源码地址 https://github.com/redis/redis/blob/6.0/src/server.c
//file: src/server.c
// #L5297 5297行
int main(int argc, char **argv) {
// 1. 初始化配置 设置默认值
initServerConfig();
/* We need to init sentinel right now as parsing the configuration file
* in sentinel mode will have the effect of populating the sentinel
* data structures with master nodes to monitor. */
// 2. 判断server是否设置为哨兵模式
if (server.sentinel_mode) {
initSentinelConfig();
// 初始化哨兵
initSentinel();
}
/* Check if we need to start in redis-check-rdb/aof mode. We just execute
* the program main. However the program is part of the Redis executable
* so that we can easily execute an RDB check on loading errors. */
// 3. 持久化 rdb aof
if (strstr(argv[0],"redis-check-rdb") != NULL)
redis_check_rdb_main(argc,argv,NULL);
else if (strstr(argv[0],"redis-check-aof") != NULL)
redis_check_aof_main(argc,argv);
// 4. 加载Server配置
loadServerConfig(configfile,options);
// 5. 启动RedisServer时 初始化配置及资源
initServer();
// 6. 循环处理请求及事件，直到服务器关闭为止
aeMain(server.el);
}(1.1) 部分细节
// 设置时区
setlocale(LC_COLLATE,"");
tzset(); /* Populates 'timezone' global. */
//
zmalloc_set_oom_handler(redisOutOfMemoryHandler);
//
uint8_t hashseed[16];
getRandomBytes(hashseed,sizeof(hashseed));
// 省略部分代码...
// 哨兵
server.sentinel_mode = checkForSentinelMode(argc,argv);
(2) Redis主要参数类型
Redis 运行所需的各种参数，都统一定义在了server.h文件的 redisServer 结构体中。
各种参数划分为了七大类型，包括 通用参数、数据结构参数、网络参数、持久化参数、主从复制参数、切片集群参数、性能优化参数。
| 参数类型 | 作用 |
|---|---|
| 通用参数 | Redis Server运行基本配置 |
| 数据结构参数 | 定义内存紧凑型数据结构使用条件 |
| 网络参数 | 定义了Server监听地址、端口、TCP缓冲区大小等参数 |
| 持久化参数 | 定义了RDB和AOF运行时需要的参数 |
| 主从复制参数 | 定义了主从库复制时的关键机制，包括主库信息，主从复制方式、主从复制积压缓冲区大小、从库是否只读等 |
| 切片集群参数 | 定义了切片集群运行时的关键机制，包括是否启动切片集群、切片洁群是否支持故障结合、集群节点心跳超时时间等 |
| 性能优化参数 | 包括2方面内容 \n 一方面是Server运行时的监控机制，比如慢查询触发条件、延迟监控的触发阈值等；、\n 另一方面主要是和Redis提供的优化机制相关，比如惰性删除机制、主动内存碎片整理机制等。 |
(2.1) Redis参数的设置方法
Redis 对运行参数的设置实际上会经过三轮赋值，分别是默认配置值、命令行启动参数，以及配置文件配置值。
第一轮，Redis 在 main 函数中会先调用 initServerConfig 函数，为各种参数设置默认值。
第二轮，main 函数就会对 Redis 程序启动时的命令行参数进行逐一解析。调用 loadServerConfig 函数进行第二轮赋值。
(3) mian方法-初始化RedisServer
初始化RedisServer initServer
在 initServer 这个函数内，Redis 做了这么几件重要的事情。
(3.1) initServer-创建DB
// file: server.c
void initServer(void) {
// 创建db
server.db = zmalloc(sizeof(redisDb)*server.dbnum);
/* Create the Redis databases, and initialize other internal state. */
for (j = 0; j < server.dbnum; j++) {
// 创建当前db的字典 (哈希表)
server.db[j].dict = dictCreate(&dbDictType,NULL);
// 创建当前db的过期key哈希表
server.db[j].expires = dictCreate(&keyptrDictType,NULL);
// 过期键游标
server.db[j].expires_cursor = 0;
// 为被BLPOP阻塞的key创建哈希表
server.db[j].blocking_keys = dictCreate(&keylistDictType,NULL);
// 为将执行PUSH的阻塞key创建哈希表
server.db[j].ready_keys = dictCreate(&objectKeyPointerValueDictType,NULL);
// 为被MULTI/WATCH操作监听的key创建哈希表
server.db[j].watched_keys = dictCreate(&keylistDictType,NULL);
server.db[j].id = j;
server.db[j].avg_ttl = 0;
server.db[j].defrag_later = listCreate();
listSetFreeMethod(server.db[j].defrag_later,(void (*)(void*))sdsfree);
}
}(3.2) initServer-事件处理
1、创建一个epoll对象
2、对配置的监听端口进行listen
3、把 listen socket 让 epoll 给管理起来
// file: server.c
void initServer(void) {
// 1. 创建epoll
server.el = aeCreateEventLoop(server.maxclients+CONFIG_FDSET_INCR);
// 2. 监听端口
listenToPort(server.port,server.ipfd,&server.ipfd_count)
// 3. 创建时间处理器 事件处理器
// 3.1 创建时间回调，这个是我们处理许多后台操作 的方式，像客户端连接超时，过期key 等等
/* Create the timer callback, this is our way to process many background
* operations incrementally, like clients timeout, eviction of unaccessed
* expired keys and so forth. */
aeCreateTimeEvent(server.el, 1, serverCron, NULL, NULL);
// 3.2 为接收新建立的 TCP sockets 连接 设置事件处理器(acceptTcpHandler)
for (j = 0; j < server.ipfd_count; j++) {
// 为每一个db 注册accept事件处理器 (只是注册 后面会用到)
aeCreateFileEvent(server.el, server.ipfd[j], AE_READABLE,
acceptTcpHandler,NULL);
}
}其他
// file: server.c
void initServer(void) {
createSharedObjects();
adjustOpenFilesLimit();
//
evictionPoolAlloc(); /* Initialize the LRU keys pool. */
}(4) main方法-循环处理请求
循环处理请求 aeMain()
// file: src/ae.c
/*
* 循环处理事件
*
* @param *eventLoop
*/
void aeMain(aeEventLoop *eventLoop) {
eventLoop->stop = 0;
// 循环处理事件
while (!eventLoop->stop) {
// 处理事件
aeProcessEvents(eventLoop, AE_ALL_EVENTS|
AE_CALL_BEFORE_SLEEP|
AE_CALL_AFTER_SLEEP);
}
}// file: src/ae.c
/*
* 处理事件
*
* @param *eventLoop
* @param flags
*/
int aeProcessEvents(aeEventLoop *eventLoop, int flags)
{
// 省略部分细节...
// 调用多路复用API获取就绪事件
numevents = aeApiPoll(eventLoop, tvp);
// 处理写事件
fe->wfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);
// 处理读事件
fe->rfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);
} 其实整个 Redis 的工作过程，就只需要理解清楚 main 函数中调用的 initServer 和 aeMain 这两个函数就足够了。
(5) 思考
Redis 启动流程，主要的工作有：
1、初始化前置操作（设置时区、随机种子）
2、初始化 Server 的各种默认配置（server.c 的 initServerConfig 函数），默认配置见 server.h 中的 CONFIG_DEFAULT_XXX，比较典型的配置有：
- 默认端口
- 定时任务频率
- 数据库数量
- AOF 刷盘策略
- 淘汰策略
- 数据结构转换阈值
- 主从复制参数
3、加载配置启动参数，覆盖默认配置（config.c 的 loadServerConfig 函数）：
- 解析命令行参数
- 解析配置文件
3、初始化 Server（server.c 的 initServer 函数），例如会初始化：
- 共享对象池
- 客户端链表
- 从库链表
- 监听端口
- 全局哈希表
- LRU 池
- 注册定时任务函数
- 注册监听请求函数
4、启动事件循环（ae.c 的 aeMain 函数）
- 处理请求
- 处理定时任务
这里补充一下，初始化 Server 完成后，Redis 还会启动 3 类后台线程（server.c 的 InitServerLast 函数），协助主线程工作（异步释放 fd、AOF 每秒刷盘、lazyfree）。
课后题：Redis 源码的 main 函数在调用 initServer 函数之前，会执行如下的代码片段，你知道这个代码片段的作用是什么吗？
int main(int argc, char **argv) {
…
server.supervised = redisIsSupervised(server.supervised_mode);
int background = server.daemonize && !server.supervised;
if (background) daemonize();
…
}
Redis 可以配置以守护进程的方式启动（配置文件 daemonize = yes），也可以把 Redis 托管给 upstart 或 systemd 来启动 / 停止（supervised = upstart|systemd|auto）。