Redis源码分析：初步分析get命令（一）
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我刚刚才开始适应在Linux环境下工作，本来想用codeblocks来看代码，但是用它却不能调试，每次我一执行build就出错，于是我就用vim看代码，添加“调试信息”，然后make clean && make。整个过程就是简单粗暴。而且我的C语言基础基本忘光了，在后面调试的时候遇到很多问题都没解决。下面的代码我都尽量贴的原始的，只是为了篇幅删了一些注释，避免用我的“调试信息”污染大家的眼睛。如果谁有好的调试方法或工具还希望分享一下。
要了解get命令的整个处理过程，必须了解Redis中的各种数据结构。下面是在get命令的处理过程中会用到的一些数据结构：
下面是我自己写的一个函数，用来打印redisObject。但只能打印类型是字符串，编码是字符串或整型的对象。因为我还没弄清楚其他的类型和编码是怎么存储，结构是什么样的。
/*
* === FUNCTION ==================================================================
* Name: printRedisObject
* Description: added by forenroll
* file position:src/redis.c
* =================================================================================
*/
void printRedisObject (robj *o )
{
unsigned type = o->type;
unsigned encoding = o->encoding;
if(type!=REDIS_STRING)
{
printf("the robj is not string type, could not print it now\n");
return;
}
switch(encoding){
case REDIS_ENCODING_RAW:
printf("the robj is string type, and its value is %s, and its length is %d\n",o->ptr,sdslen(o->ptr));
break;
case REDIS_ENCODING_INT:
printf("the robj is long type, and its value is %ld\n",(long)o->ptr);
break;
default:
printf("could not print the robj\n");
break;
}
return;
} /* ----- end of function printRedisObject ----- */
get命令的实现函数非常简单，它调用了getGenericCommand函数：
void getCommand(redisClient *c) {
getGenericCommand(c);
}
getGenericCommand函数的内容也比较简单：
int getGenericCommand(redisClient *c) {
robj *o;
if ((o = lookupKeyReadOrReply(c,c->argv[1],shared.nullbulk)) == NULL)
{
return REDIS_OK;
}
if (o->type != REDIS_STRING) {
addReply(c,shared.wrongtypeerr);
return REDIS_ERR;
} else {
addReplyBulk(c,o);
return REDIS_OK;
}
}
这两个函数都在src/t_strint.c文件中定义。
(src/db.c)lookupKeyReadOrReply函数根据key去db。这个函数的名字也比较奇怪，lookupKeyRead or Reply，下面是它的实现：
robj *lookupKeyReadOrReply(redisClient *c, robj *key, robj *reply) {
robj *o = lookupKeyRead(c->db, key);
if (!o) addReply(c,reply);
return o;
}
从实现上看，只有找不到key的时候才会reply。这个地方我有一个疑问：为什么查询的方法还要负责reply。而不是直接在getGenericCommand函数里调用lookupKeyRead，或者不管怎么样这个函数就不应该加一个reply的职责。这种设置可能是由于某种原因，因为我还不够深入才未发现。
get命令取回的值都是字符串类型的，所以getGenericCommand函数中走的是else语句。那我们来看看(src/networking.c)addReplyBulk函数都做了些什么：
/* Add a Redis Object as a bulk reply */
void addReplyBulk(redisClient *c, robj *obj) {
addReplyBulkLen(c,obj);
addReply(c,obj);
addReply(c,shared.crlf);
}
(src/networking.c)addReplyBulkLen告诉客户端，接下来的消息的长度，第一个(src/networking.c)addReply发送真正的消息，第二个addReply发送的是一个"\r\n"，这应该是一个消息的结束标志。 addReplyBulkLen函数：
/* Create the length prefix of a bulk reply, example: $2234 */
void addReplyBulkLen(redisClient *c, robj *obj) {
size_t len;
printRedisObject(obj);
if (obj->encoding == REDIS_ENCODING_RAW) {
len = sdslen(obj->ptr);
} else {
long n = (long)obj->ptr;
/* Compute how many bytes will take this integer as a radix 10 string */
len = 1;
if (n < 0) {
len++;
n = -n;
}
while((n = n/10) != 0) {
len++;
}
}
addReplyLongLongWithPrefix(c,len,'$');
}
这个函数就是用来计算消息的长度，并且将长度以”$n\r\n”的形式返回给客户端的。如果消息长度为4，则返回”$4\r\n”。addReplyBulkLen这个函数貌似只在get命令中用来计算消息长度，其他命令可能也有相应的计算函数。注意：在第一个addReply函数中并没有在消息后面加上”\r\n”。
Redis源码分析：初步分析get命令（二）
redisDb类型的定义：
typedef struct redisDb {
dict *dict; /* The keyspace for this DB */
dict *expires; /* Timeout of keys with a timeout set */
dict *blocking_keys; /* Keys with clients waiting for data (BLPOP) */
dict *ready_keys; /* Blocked keys that received a PUSH */
dict *watched_keys; /* WATCHED keys for MULTI/EXEC CAS */
int id;
long long avg_ttl; /* Average TTL, just for stats */
} redisDb;
redisDb类型中有两个field是与本次分析相关的，dict、expires，这两个变量分别存储所有的key-value和key-expiretime。所有的key-value都存储在dict这个“字典”里，而expires里则存储了所有设置有过期时间的key和它的过期时间。
robj *lookupKeyRead(redisDb *db, robj *key) {
robj *val;
expireIfNeeded(db,key);
val = lookupKey(db,key);
if (val == NULL)
server.stat_keyspace_misses++;
else
server.stat_keyspace_hits++;
return val;
}
(src/db.c)lookupKeyReadOrReply函数直接调用(src/db.c)lookupKeyRead函数。程序会在lookupKeyRead函数中通过调用函数(src/db.c)expireIfNeeded判断key的过期时间，如果过期则将其设置为过期，如果日志开启就将过期信息写入日志，并告知所有的slave。
int expireIfNeeded(redisDb *db, robj *key) {
long long when = getExpire(db,key);//这个函数会查询db->expires里key的过期时间。
if (when < 0) return 0; /* No expire for this key */
/* Don't expire anything while loading. It will be done later. */
if (server.loading) return 0;
if (server.masterhost != NULL) { //当前server是slave时，也同样对待
return mstime() > when;
}
/* Return when this key has not expired */
if (mstime() <= when) return 0;
/* Delete the key */
server.stat_expiredkeys++;
propagateExpire(db,key);//这个函数的作用是写日志和通知slave。
return dbDelete(db,key);
}
这里我又产生了一个疑惑：既然是优先执行了expire操作（注意expireIfNeeded在lookupKeyRead中的调用顺序），为什么不设置一个expire操作的返回值，告诉主程序（lookupKeyRead）库里存在这个key，但是刚刚检测到已经过期，并且已经删除了。那么后面就不用再去查询了。 可能这种设置有某种我还未了解到的原因吧。
lookupKeyRead调用了lookupKey，而lookupKey则直接调用了Redis里面的字典API：dictFind。 (src/dict.c)dictFind函数的实现：
dictEntry *dictFind(dict *d, const void *key)
{
dictEntry *he;
unsigned int h, idx, table;
if (d->ht[0].size == 0) return NULL; /* We don't have a table at all */
if (dictIsRehashing(d)) _dictRehashStep(d);
h = dictHashKey(d, key);
for (table = 0; table <= 1; table++) {
idx = h & d->ht[table].sizemask;
he = d->ht[table].table[idx];
while(he) {
if (dictCompareKeys(d, key, he->key))
return he;
he = he->next;
}
if (!dictIsRehashing(d)) return NULL;
}
return NULL;
}
这个函数就是一个hash查找的过程，搞清楚了Redis的“字典”的数据结构，就可以搞清楚这个过程。在expireIfNeeded函数中调用的getExpire函数也调用这个API，因为key的过期时间也存储在相同的数据结构中。
我是一个Linux、C语言的新手。在看了这篇文章才开始翻看Redis的源代码，希望能学习更多的东西。在看源代码的过程发现，自己基础（Linux、c）差很多。这篇文章是作为自己的一个笔记，也有一点点思考的东西在里面，希望跟大家讨论，也希望大家能给出意见。谢谢。
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