请求命令的执行过程

客户端给服务器发送一个命令请求的过程如下：

1、客户端向服务器发送命令请求

2、服务器接受并处理客户端请求，在数据库中进行设置操作，并产生回复。

3、服务器将命令回复发送给客户端

4、客户端收到回复命令并显示给用户。

发送命令请求

客户端输入请求后，客户端会将这个请求命令转换成协议格式，然后通过连接到服务器的套接字，将协议格式发送给服务器。

读取命令请求

读取命令时，服务器会执行一下操作：

1、读取协议格式的命令，将其保存到客户端状态的输入缓冲区中。

2、对输入缓冲区的内容进行解析，提取其中包含的命令，以及命令的个数，保存到客户端状态的argv和argc的属性当中。

3、调用命令执行器，执行命令。

具体结构如下：

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命令执行器（1）：查找命令实现

执行器要做的第一件事就是根据客户端状态的argv[0]参数，在命令表中查找指定的命令，并将命令保存在客户端状态的cmd属性中。

一个命令表的结构如下：

image-20230328155212121

设置客户端状态如下：

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命令执行器（2）：执行预备操作

到这里，服务器已经将客户端执行命令所需要的函数，参数以及参数个数都收集到了。但是在真正执行命令时，还需要一些预备操作：

1、检查客户端状态的cmd属性是否为null，如果为null说明输入命令错误，则不继续执行，返回错误。

2、根据cmd指向的redisCommand结构的arity属性，检查命令请求的参数个数是否正确，不正确直接返回。

3、检查客户端是否通过了身份验证。

4、如果服务器打开了maxmemory属性，那么会先检查服务器内存占用情况，并且在必要时进行内存回收。

5、如果上一次执行bgsave命令出错，并且开启了一个配置，这次命令又是一个写命令，会被直接拒绝。

6、如果客户端当前正在用SUBSCRIBE命令订阅频道，或者正在用PSUBSCRIBE命令订阅模式，那么服务器只会执行客户端发来的SUBSCRIBE、PSUBSCRIBE、UNSUBSCRIBE、PUNSUBSCRIBE四个命令，其他命令都会被服务器拒绝。
7、如果服务器正在进行数据载入，那么客户端发送的命令必须带有1标识(比如INFO、SHUTDOWN、PUBLISH等等)才会被服务器执行，其他命令都会被服务器拒绝。
8、如果服务器因为执行Lua脚本而超时并进人阻塞状态，那么服务器只会执行客户端发来的SHUTDOWN nosave命令和SCRIPT KILL命令，其他命令都会被服务器拒绝。口如果客户端正在执行事务，那么服务器只会执行客户端发来的EXEC、DISCARD、MULTI、WATCH四个命令，其他命令都会被放进事务队列中。
9、如果服务器打开了监视器功能，那么服务器会将要执行的命令和参数等信息发送给监视器。当完成了以上预备操作之后，服务器就可以开始真正执行命令了。

以上只针对单机redis，如果是集群，则还要多一点。

命令执行器（3）：调用命令函数实现

因为命令参数，以及个数，以及要执行的命令都已经保存，所以调用时只需要给具体函数传送一个redisClient结构体即可。

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函数会执行具体的操作，然后将结果保存在客户端状态的输入缓冲区里面。

将命令回复发送给客户端

当客户端的套接字变为可写状态时，服务器就会执行命令回复处理器，将保存到客户端输出缓冲区的命令回复发送给客户端。

serverCron函数

redis的serverCron每隔100ms就会执行一次，这个函数负责管理服务器资源，并保持服务器自身运行状态良好。

更新服务器时间缓存

因为redis很多操作都会涉及到时间，而每次获取时间都需要执行一次系统调用。为了减少系统调用的次数，服务器中的unixtime和mstime被当作时间缓存：

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struct redisServer {
    // 一个数组，保存着服务器中所有的数据库
    redisDb *db;
    
    // 服务器数据库的数量
    int dbnum;
    
    // 记录了保存条件的数组 
    struct saveparam *saveparam;
    
    // 修改计数器
    long long dirty;
    
    // 上一次执行保存的时间
    time_t lastsave;
    
    // AOF缓冲区
    sds aof_buf;
    
    // 一个链表，保存了所有客户端状态
    list *clients;
    
    // 秒级的unix时间戳
    time_t unixtime;
    
    // 毫秒级的unix时间戳
    long long mstime;
};

该函数会更新服务器的时间缓存，由于每100ms更新一次，所以并不是特别准确。

更新LRU时钟

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struct redisServer {
    // 一个数组，保存着服务器中所有的数据库
    redisDb *db;
    
    // 服务器数据库的数量
    int dbnum;
    
    // 记录了保存条件的数组 
    struct saveparam *saveparam;
    
    // 修改计数器
    long long dirty;
    
    // 上一次执行保存的时间
    time_t lastsave;
    
    // AOF缓冲区
    sds aof_buf;
    
    // 一个链表，保存了所有客户端状态
    list *clients;
    
    // 秒级的unix时间戳
    time_t unixtime;
    
    // 毫秒级的unix时间戳
    long long mstime;
    
    // 默认每10秒更新一次时钟缓存，用于计算键的空转时间
    unsigned lruclock:22;
};

检查持久化操作运行状态

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参考

《Redis设计与实现》