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移动端网页设计_redis client命令

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移动端网页设计_redis client命令一、服务器与客户端的交互Redis服务器是典型的一对多服务器程序：一个服务器可以与多个客户端建立网络连接，每个客户端可以向服务器发送命令请求，而服务器则接收并处理客户端发送的命令请求，并向客户端返回命令回复 Redis服务器通过使用由I/O多路复用技术实现的文件事件处理器，Redis服务器使用单线程单进程的方式来处理命令请求，并与多个客户端进行网络通信clients属性stru…

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一、服务器与客户端的交互

  • Redis服务器是典型的一对多服务器程序：一个服务器可以与多个客户端建立网络连接， 每个客户端可以向服务器发送命令请求，而服务器则接收并处理客户端发送的命令请求，并向客户端返回命令回复
  • Redis服务器通过使用由I/O多路复用技术实现的文件事件处理器，Redis服务器使用单线程单进程的 方式来处理命令请求，并与多个客户端进行网络通信

clients属性

struct redisServer {
    // ...
    list *clients;// 一个链表，保存了所有客户端状态
    // ...
};
  • Redis服务器状态结构的clients属性是一个链表，这个链表保存了所有与服务器连接的客 户端的状态结构，对客户端执行批量操作，或者查找某个指定的客户端，都可以通过遍历clients链表来完成
  • 作为例子，左图展示了一个与三个客户端进行连接的服务器，而右图则展示了这个服务器的clients链表的样子

移动端网页设计_redis client命令移动端网页设计_redis client命令

二、客户端结构（struct redisClient）

  • 对于每个与服务器进行连接的客户端，服务器都为这些客户端建立了相应的redis.h/redisClient结构（客户端状态）
typedef struct redisClient {
    // ...
    // ...
    // ...
} redisClient;
  • 这个结构保存了客户端当前的状态信息，以及执行相关功能时需要用到的数据结构，其中包括：
    • 客户端的套接字描述符
    • 客户端的名字
    • 客户端的标志值（flag）
    • 指向客户端正在使用的数据库的指针，以及该数据库的号码
    • 客户端当前要执行的命令、命令的参数、命令参数的个数，以及指向命令实现函数的指 针
    • 客户端的输入缓冲区和输出缓冲区
    • 客户端的复制状态信息，以及进行复制所需的数据结构
    • 客户端执行BRPOP、BLPOP等列表阻塞命令时使用的数据结构
    • 客户端的事务状态，以及执行WATCH命令时用到的数据结构
    • 客户端执行发布与订阅功能时用到的数据结构
    • 客户端的身份验证标志
    • 客户端的创建时间，客户端和服务器最后一次通信的时间，以及客户端的输出缓冲区大 小超出软性限制（soft limit）的时间
  • 客户端状态包含的属性可以分为两类：
    • 一类是比较通用的属性，这些属性很少与特定功能相关，无论客户端执行的是什么工 作，它们都要用到这些属性
    • 另外一类是和特定功能相关的属性，比如操作数据库时需要用到的db属性和dictid属性，执行事务时需要用到的mstate属性，以及执行WATCH命令时需要用到的watched_key s属性等等

三、接字描述符（fd属性）

  • 客户端状态的fd属性记录了客户端正在使用的套接字描述符：
typedef struct redisClient {
    // ...
    int fd;
    // ...
} redisClient;
  • 根据客户端类型的不同，fd属性的值可以是-1或者是大于-1的整数：
    • 伪客户端（fake client）的fd属性的值为-1：伪客户端处理的命令请求来源于AOF文件或者Lua脚本，而不是网络，所以这种客户端不需要套接字连接，自然也不需要记录套接字描 述符。目前Redis服务器会在两个地方用到伪客户端，一个用于载入AOF文件并还原数据库状 态，而另一个则用于执行Lua脚本中包含的Redis命令
    • 普通客户端的fd属性的值为大于-1的整数：普通客户端使用套接字来与服务器进行通 信，所以服务器会用fd属性来记录客户端套接字的描述符。因为合法的套接字描述符不能 是-1，所以普通客户端的套接字描述符的值必然是大于-1的整数
  • 执行CLIENT list命令可以列出目前所有连接到服务器的普通客户端，命令输出中的fd域显示了服务器连接客户端所使用的套接字描述符：

移动端网页设计_redis client命令

四、名字（name属性）

  • 在默认情况下，一个连接到服务器的客户端是没有名字的。比如在下面展示的CLIENT list命令示例中，两个客户端的name域都是空白的：

移动端网页设计_redis client命令

  • 使用CLIENT setname命令可以为客户端设置一个名字。以下展示的是客户端执行CLIENT setname命令之后的客户端列表：

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  • 客户端的名字记录在客户端状态的name属性里面：
    • 如果客户端没有为自己设置名字，那么相应客户端状态的name属性指向NULL指针
    • 如果客户端为自己设置了名字，那么name属性将指向一个字符串对象，而该对象就保 存着客户端的名字
typedef struct redisClient {
    // ...
    robj *name;
    // ...
} redisClient;
  • 下图展示了一个客户端状态示例，根据name属性显示，客户端的名字 为”message_queue”

移动端网页设计_redis client命令

五、标志（flags属性）

  • 客户端的标志属性flags记录了客户端的角色（role），以及客户端目前所处的状态：
typedef struct redisClient {
    // ...
    int flags;
    // ...
} redisClient;
  • flags属性的值可以是单个标志，也可以是多个标志的二进制或，比如：

移动端网页设计_redis client命令

移动端网页设计_redis client命令

标志的总结

每个标志使用一个常量表示（存在于redis.h文件中）

  • 一部分标志记录了客户端的角色：
    • 在主从服务器进行复制操作时，主服务器会成为从服务器的客户端，而从服务器也会成 为主服务器的客户端。REDIS_MASTER标志表示客户端代表的是一个主服务器， REDIS_SLAVE标志表示客户端代表的是一个从服务器
    • REDIS_PRE_PSYNC标志表示客户端代表的是一个版本低于Redis2.8的从服务器，主服务器不能使用PSYNC命令与这个从服务器进行同步。这个标志只能在REDIS_SLAVE标志处于打开状态时使用
    • REDIS_LUA_CLIENT标识表示客户端是专门用于处理Lua脚本里面包含的Redis命令的伪客户端
  • 而另外一部分标志则记录了客户端目前所处的状态：
    • REDIS_MONITOR标志表示客户端正在执行MONITOR命令
    • REDIS_UNIX_SOCKET标志表示服务器使用UNIX套接字来连接客户端
    • REDIS_BLOCKED标志表示客户端正在被BRPOP、BLPOP等命令阻塞
    • REDIS_UNBLOCKED标志表示客户端已经从REDIS_BLOCKED标志所表示的阻塞状态中脱离出来，不再阻塞REDIS_UNBLOCKED标志只能在REDIS_BLOCKED标志已经打开的情况下使用
    • REDIS_MULTI标志表示客户端正在执行事务
    • REDIS_DIRTY_CAS标志表示事务使用WATCH命令监视的数据库键已经被修改， REDIS_DIRTY_EXEC标志表示事务在命令入队时出现了错误，以上两个标志都表示事务的 安全性已经被破坏，只要这两个标记中的任意一个被打开，EXEC命令必然会执行失败。这两个标志只能在客户端打开了REDIS_MULTI标志的情况下使用
    • REDIS_CLOSE_ASAP标志表示客户端的输出缓冲区大小超出了服务器允许的范围，服 务器会在下一次执行serverCron函数时关闭这个客户端，以免服务器的稳定性受到这个客户 端影响。积存在输出缓冲区中的所有内容会直接被释放，不会返回给客户端
    • REDIS_CLOSE_AFTER_REPLY标志表示有用户对这个客户端执行了CLIENT KILL命 令，或者客户端发送给服务器的命令请求中包含了错误的协议内容。服务器会将客户端积存 在输出缓冲区中的所有内容发送给客户端，然后关闭客户端。
    • REDIS_ASKING标志表示客户端向集群节点（运行在集群模式下的服务器）发送了 ASKING命令
    • REDIS_FORCE_AOF标志强制服务器将当前执行的命令写入到AOF文件里面， REDIS_FORCE_REPL标志强制主服务器将当前执行的命令复制给所有从服务器。执行 PUBSUB命令会使客户端打开REDIS_FORCE_AOF标志，执行SCRIPT LOAD命令会使客户端打开REDIS_FORCE_AOF标志和REDIS_FORCE_REPL标志
    • 在主从服务器进行命令传播期间，从服务器需要向主服务器发送REPLICATION ACK命令，在发送这个命令之前，从服务器必须打开主服务器对应的客户端的REDIS_MASTER_FORCE_REPLY标志，否则发送操作会被拒绝执行

PUBSUB命令和SCRIPT LOAD命令的特殊性

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  • 以下是一些flags属性的例子：

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六、输入缓冲区（querybuf属性）

  • 客户端状态的输入缓冲区用于保存客户端发送的命令请求：
typedef struct redisClient {
    // ...
    sds querybuf;
    // ...
} redisClient;
  • 举个例子，如果客户端向服务器发送了以下命令请求：

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  • 那么客户端状态的querybuf属性将是一个包含以下内容的SDS值：

移动端网页设计_redis client命令

移动端网页设计_redis client命令

  • 输入缓冲区的大小会根据输入内容动态地缩小或者扩大，但它的最大大小不能超过1GB，否则服务器将关闭这个客户端

七、命令与命令参数（argv、argc属性）

  • 在服务器将客户端发送的命令请求保存到客户端状态的querybuf属性之后，服务器将对命令请求的内容进行分析，并将得出的命令参数以及命令参数的个数分别保存到客户端状态的argv属性和argc属性：
    • argv属性是一个数组，数组中的每个项都是一个字符串对象，其中argv[0]是要执行的命令，而之后的其他项则是传给命令的参数
    • argc属性则负责记录argv数组的长度
typedef struct redisClient {
    // ...
    robj **argv;
    int argc;
    // ...
} redisClient;
  • 举个例子，对于下面所示的querybuf属性来说，服务器将分析并创建下面第二张图所示的argv属性和argc属性

移动端网页设计_redis client命令

移动端网页设计_redis client命令

  • 注意，在上图展示的客户端状态中，argc属性的值为3，而不是2，因为命令的名字”SET”本身也是一个参数

八、命令的实现函数（cmd属性）

  • 当服务器从协议内容中分析并得出argv属性和argc属性的值之后，服务器将根据项argv[0]的值，在命令表中查找命令所对应的命令实现函数

命令表格式

  • 下图展示了一个命令表示例，该表是一个字典，字典的键是一个SDS结构，保存了命令的名字，字典的值是命令所对应的redisCommand结构，这个结构保存了命令的实现函数、 命令的标志、命令应该给定的参数个数、命令的总执行次数和总消耗时长等统计信息

移动端网页设计_redis client命令

  • 当程序在命令表中成功找到argv[0]所对应的redisCommand结构时，它会将客户端状态的cmd指针指向这个结构：
typedef struct redisClient {
    // ...
    struct redisCommand *cmd;
    // ...
} redisClient;
  • 之后，服务器就可以使用cmd属性所指向的redisCommand结构，以及argv、argc属性中保存的命令参数信息，调用命令实现函数，执行客户端指定的命令
  • 下图演示了服务器在argv[0]为”SET”时，查找命令表并将客户端状态的cmd指针指向目标redisCommand结构的整个过程

移动端网页设计_redis client命令

  • 针对命令表的查找操作不区分输入字母的大小写，所以无论argv[0]是”SET”、”set”、或 者”SeT”等等，查找的结果都是相同的

九、输出缓冲区（buf、bufpos、reply属性）

  • 执行命令所得的命令回复会被保存在客户端状态的输出缓冲区里面，每个客户端都有两个输出缓冲区可用，一个缓冲区的大小是固定的，另一个缓冲区的大小是可变的：
    • 固定大小的缓冲区用于保存那些长度比较小的回复，比如OK、简短的字符串值、整数 值、错误回复等等
    • 可变大小的缓冲区用于保存那些长度比较大的回复，比如一个非常长的字符串值，一个 由很多项组成的列表，一个包含了很多元素的集合等等

固定大小缓冲区

  • 客户端的固定大小缓冲区由buf和bufpos两个属性组成：
    • buf属性是一个大小为REDIS_REPLY_CHUNK_BYTES字节的字节数组，而bufpos属性则记录 了buf数组目前已使用的字节数量
    • REDIS_REPLY_CHUNK_BYTES常量目前的默认值为16*1024，也即是说，buf数组的默认大小为16KB
typedef struct redisClient {
    // ...
    char buf[REDIS_REPLY_CHUNK_BYTES];
    int bufpos;
    // ...
} redisClient;
  • 下图展示了一个使用固定大小缓冲区来保存返回值+OK\r\n的例子

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  • 当buf数组的空间已经用完，或者回复因为太大而没办法放进buf数组里面时，服务器就会开始使用可变大小缓冲区

可变大小缓冲区

  • 可变大小缓冲区由reply链表和一个或多个字符串对象组成：
typedef struct redisClient {
    // ...
    list *reply;
    // ...
} redisClient;
  • 通过使用链表来连接多个字符串对象，服务器可以为客户端保存一个非常长的命令回 复，而不必受到固定大小缓冲区16KB大小的限制
  • 下图展示了一个包含三个字符串对象的reply链表：

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十、身份验证（authenticated属性）

  • 客户端状态的authenticated属性用于记录客户端是否通过了身份验证：
    • 如果authenticated的值为0，那么表示客户端未通过身份验证
    • 如果authenticated的值为 1，那么表示客户端已经通过了身份验证
typedef struct redisClient {
    // ...
    int authenticated;
    // ...
} redisClient;
  • authenticated属性仅在服务器启用了身份验证功能时使用。如果服务器没有启用身份验证功能的话，那么即使authenticated属性的值为0（这是默认值），服务器也不会拒绝执行客户端发送的命令请求
  • 关于服务器身份验证的更多信息可以参考示例配置文件对requirepass选项的相关说明

客户端身份验证未通过

  • 举个例子，对于一个尚未进行身份验证的客户端来说，客户端状态的authenticated属性将如下图所示：

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  • 当客户端authenticated属性的值为0时，除了AUTH命令之外，客户端发送的所有其他命令都会被服务器拒绝执行

客户端身份验证通过

  • 当客户端通过AUTH命令成功进行身份验证之后，客户端状态authenticated属性的值就会从0变为1，如下图所示，这时客户端就可以像往常一样向服务器发送命令请求了：

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十一、时间（ctime、lastinteraction、obuf_soft_limit_reached_time属性）

  • 最后，客户端还有几个和时间有关的属性：
typedef struct redisClient {
    // ...
    time_t ctime;
    time_t lastinteraction;
    time_t obuf_soft_limit_reached_time;
    // ...
} redisClient;
  • ctime属性记录了创建客户端的时间，这个时间可以用来计算客户端与服务器已经连接了多少秒，CLIENT list命令的age域记录了这个秒数：

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  • lastinteraction属性
    • 记录了客户端与服务器最后一次进行互动（interaction）的时间，这里的互动可以是客户端向服务器发送命令请求，也可以是服务器向客户端发送命令回复
    • lastinteraction属性可以用来计算客户端的空转（idle）时间，也即是，距离客户端与服务 器最后一次进行互动以来，已经过去了多少秒，CLIENT list命令的idle域记录了这个秒数：

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