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月影无痕
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深入分析Redis Server went away产生的原因

 
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目前项目对Redis依赖较重,使用phpredis扩展操作Redis, 但频繁出现Redis server went away错误。

 

常见的网络连接错误原因

Network is unreachable

到目标ip无可用路由 非常罕见(断网,或没有网关时)

connection timedout

tcp建立连接超时(目标主机不可达到,或产生丢包)

iptables在高并发连接时丢包,可能导致连接超时 ip_conntrack: table full, dropping packet

connection refused

连接被拒绝,目标主机存活,端口未开放

Couldn't resolve host

域名解析失败

 

但是phpredisserver went away非常让人困惑,为了弄清楚phpredis产生server went away的原因,有必要深入分析,从而才有助于解决这个问题。

 

这个错误信息与PDOMySQL Server has gone away非常类型,但是词法上却有细微差别

 

一、准备知识

MySQL Server has gone away产生的原因和解决办法?

 

pdo使用gone, phpredis使用went, 为此查阅资料,两者区别如下:

gone 用于现在完成时, 表示去了强调已经完成

went 用于一般过去式, 表示”.  不强调是否已经完成

1.He has gone to Shanghai.他已经去了上海(强调已经到达).

2.He went to Shanghai yesterday.他昨天去了上海(有可能还未到达 还在路上).

 

所以:

MySQL Server has gone away  MySQL服务器已经走了

Redis Server went away  Redis Server走了

 

虽然两者语义上理解上都没有问题,但是学究一些,gone awaywent away更为准确一些。

 

二、<!--[endif]-->案例分析:
目前生产环境使用的phpredis版本为2.2.7, 以此版本为准进行调试。
  1. 无法连接时, 假设本机并没有Redis server监听4512端口,以下代码的运行结果?
<?php

$redis = new Redis();

$redis->connect('localhost', 4512);

常规方式,连接失败就应该抛出异常,但是phpredis在这里不会抛出异常,也不会产生任何报错,只会返回false, 所以拦截connect异常是徒劳的。
结论:phpredis连接失败时,不抛出异常也不产生错误信息,只返回false

  2. 连接失败 又同时进行了操作

<?php

$redis = new Redis();

$redis->connect('localhost', 4512);

$redis->set('name', 'value');

这种情况下,如果连接失败,就会抛出went away异常, 但是从语义上来说went away其实是错误的。

  3. 未连接就进行操作(虽然这样没有意义)
<?php

$redis = new Redis();

$redis->set('name', 'value');

这种情况下,也会抛出went away异常。同样,这其实也存在语义上的问题,不曾拥有,何谈失去?

 

总结:phpredis在连接失败时,不会抛出异常,只返回false。操作时,如果没有有效的连接,才抛出异常。

 

  4. Redis Server错误消息响应
根据Redis的协议,Redis一共有5种消息类型,使用特定前缀字符区分:

https://redis.io/topics/protocol

Simple Strings:  +

Errors:           -

Integers:         :

Bulk:             $

Arrays:           *

 

错误响应时的消息样式:

-Error message\r\n

本机启动redis server于端口6379, 继续测试:

<?php

$redis = new Redis();

$redis->connect('localhost', 6379);

$redis->select(18); //默认数据库编号从0~15, 这里故意模拟错误

结果:只是返回false, 没有任何错误或异常产生!

通过strace调试,实际上Redis Server会输出错误: -ERR DB index is out of range\r\n

但是phpredis并没有抛出异常或错误,导致很难定位错误原因。

 

再比如,对一个没有启用密码保护的Redis Server, 尝试密码登录:

 

<?php

$redis = new Redis();

$redis->connect('localhost', 6379);

这种情况下,仍然不会产生异常或是错误信息,只会返回false, 实际上Redis Server会返回: -ERR Client sent AUTH, but no password is set 这个可以用strace调试得出。

 

phpredis对错误响应消息的抑制,导致问题排查困难。

 

二、phpredis源码分析:

1. phpredis源码中搜索went away,发现以redis.c源程序的int redis_sock_get函数中有went away异常抛出

PHP_REDIS_API int redis_sock_get(zval *id, RedisSock **redis_sock TSRMLS_DC, int no_throw)

{

 

    zval **socket;

    int resource_type;

 

    if (Z_TYPE_P(id) != IS_OBJECT || zend_hash_find(Z_OBJPROP_P(id), "socket",

                                  sizeof("socket"), (void **) &socket) == FAILURE) {

    /* Throw an exception unless we've been requested not to */

        if(!no_throw) {

        zend_throw_exception(redis_exception_ce, "Redis server went away", 0 TSRMLS_CC);

        }

        return -1;

    }

 

    *redis_sock = (RedisSock *) zend_list_find(Z_LVAL_PP(socket), &resource_type);

 

    if (!*redis_sock || resource_type != le_redis_sock) {

/* Throw an exception unless we've been requested not to */

    if(!no_throw) {

    zend_throw_exception(redis_exception_ce, "Redis server went away", 0 TSRMLS_CC);

    }

return -1;

    }

    if ((*redis_sock)->lazy_connect)

    {

        (*redis_sock)->lazy_connect = 0;

        if (redis_sock_server_open(*redis_sock, 1 TSRMLS_CC) < 0) {

            return -1;

        }

    }

 

    return Z_LVAL_PP(socket);

}

 

大概的意思就是:
查询是否有socket资源,如果没有抛出went away异常。

查询出了资源,但是资源无效(如连接失败),抛出went away异常。

 

继续跟踪connect方法的流程:

PHP_METHOD(Redis, connect)

{

if (redis_connect(INTERNAL_FUNCTION_PARAM_PASSTHRU, 0) == FAILURE) {

RETURN_FALSE;

} else {

RETURN_TRUE;

}

}

 

PHP_METHOD(Redis, connect)定义Redis类的connect方法,调用流程:

redis_connect -> redis_sock_get -> redis_sock_server_open(定义在library.c), 关键代码:

redis_sock->stream = php_stream_xport_create(host, host_len, ENFORCE_SAFE_MODE,

 STREAM_XPORT_CLIENT

 | STREAM_XPORT_CONNECT,

 persistent_id, tv_ptr, NULL, &errstr, &err

);

 

 

也就是说,连接失败时,这里并不会抛出任何异常, 只是返回-1, errstr, err已经包含了详细的错误信息和错误码。

修改源码,连接失败时输出详细的错误信息:

原代码:

efree(host);

if (!redis_sock->stream) {

        efree(errstr);

        return -1;

}

修改后的代码

if (!redis_sock->stream) {

        char* message = emalloc(256); //分配256字节用于保存错误信息

        sprintf(message, "%s %s", host, errstr);  //格式化字符串 主机地址 错误信息 错误码

        zend_throw_exception(redis_exception_ce, message, err TSRMLS_CC); //抛出异常

        efree(errstr);

        efree(host);

        efree(message);

        return -1;

}

efree(host);

 

然后重新编译phpredis,连接失败就会抛出异常:

PHP Fatal error:  Uncaught exception 'RedisException' with message 'localhost:6379 Connection refused' in /root/redis.php:4

 

 

 

替代的方案:

使用其它成熟的redis扩展或类, yii2官方提供了一个类,yii2-redis, 经过研究这个类代码成熟,可以替代phpredis, 特点:

1. 使用php代码编写,调用底层socket实现连接、请求发送、响应解析,无须安装redis客户端扩展,也不依赖其它第三方扩展,也不受机器环境配置的影响。

2. 利于编程者更容易掌握Redis的协议,容易扩展。

3. 提供更直观实用的socket编程范例。

性能上可能比phpredis稍低,但这个差别是微乎其微的,可以忽略。

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