深入浅出Redis网络库源码解析（redis网络库源码解析）

深入浅出：Redis网络库源码解析

Redis是一个非常流行的NoSQL数据库，在它的源码中包含了一个高性能的网络库，支持异步IO、多路复用等高级网络操作。本文将深入浅出地解析Redis的网络库源码。

1. Redis网络库架构

Redis网络库主要由以下四个模块构成：

– ae.c：封装了底层的事件驱动机制，包括多路复用、异步IO等。

– anet.c：封装了socket等底层网络操作。

– networking.c：包含了网络连接、数据发送接收等高层次操作。

– server.c：redis服务器的核心代码，主要负责与客户端交互、存储读写等操作。

其中，ae.c和anet.c是网络库的核心，networking.c和server.c则是对这些核心模块的应用。下面我们将重点介绍ae.c和anet.c两个模块的源码分析。

2. ae.c源码分析

ae.c是Redis的事件驱动机制的底层实现，它的主要作用是封装了Linux下的底层多路复用API，包括select、poll和epoll等。在Redis中使用epoll来实现异步事件处理，它将所有socket的文件描述符都添加到epoll监听队列中，当有事件到达时进行相应的处理。

以下代码是ae.c的核心代码，负责创建epoll实例、添加到epoll队列、从epoll队列中删除等底层事件操作。

int aeCreateEventLoop(int setsize, aeFileProc *fileproc) {
    ...
    state->epfd = epoll_create(1024); /* 1024 is just a hint for the kernel */
    ...
}
int aeApiAddEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask) {
    ...
    epop.events = EPOLLIN|EPOLLRDHUP;   // 设置监听事件和触发条件
    epop.data.fd = fd;                  // 设置监听文件描述符
    if (epoll_ctl(eventLoop->epfd,EPOLL_CTL_ADD,fd,&epop) == -1) return -1;
    ...
}

int aeApiDelEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask) {
    ...
    if (epoll_ctl(eventLoop->epfd,EPOLL_CTL_DEL,fd,&epop) == -1) return -1;
    ...
}

在代码中，setsize是最大支持连接数，fileproc用来处理socket事件的回调函数。其他的函数调用包括了epoll_wt、epoll_ctl等底层API。

3. anet.c源码分析

anet.c是Redis网络库的底层实现，主要封装了socket等基础网络操作。下面我们将重点介绍anet.c中的三个重要函数：anetTcpConnect、anetTcpServer和anetWrite。

anetTcpConnect用来建立TCP连接的操作，以下代码是其核心部分。它通过socket函数创建一个socket句柄，并调用connect函数与服务端进行连接。

int anetTcpConnect(char *err, char *addr, int port) {
    ...
    if ((s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
        ... 
    }
    memset(&sa,0,sizeof(sa));
    sa.sin_family = AF_INET;
    sa.sin_port = htons(port);

    if (inet_pton(AF_INET, addr, &sa.sin_addr) 
        ...
    }

    if (connect(s, (struct sockaddr*)&sa, sizeof(sa)) == -1) {
        ...
    }
    ...
    return s;
}

anetTcpServer用来启动TCP监听服务，等待客户端连接的请求。它通过socket函数创建一个socket句柄，并调用bind函数绑定本地端口。然后调用listen函数将socket设置为监听状态。

int anetTcpServer(char *err, int port, char *bindaddr) {
    ...
    if ((s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
        ...
    }
    memset(&sa, 0, sizeof(sa));
    sa.sin_family = AF_INET;
    sa.sin_port = htons(port);

    if (bindaddr[0] == '\0'){
        ...
    }

    if (inet_pton(AF_INET, bindaddr, &sa.sin_addr) 
        ...
    }

    if (listen(s, 511) == -1) {
        ...
    }
    ...
    return s;
}

anetWrite用来向客户端发送数据，以下是核心代码。

int anetWrite(int fd, void *buf, int count) {
    ...
    while(count) {
        nwritten = write(fd, buf, count);
        if (nwritten 
        count -= nwritten;
        buf += nwritten;
    }
    return 0;
}

它通过循环调用write函数来保证所有的数据均被发送到客户端。

4. 总结

Redis的网络库模块中，ae.c实现了网络事件的处理功能，anet.c则封装了socket等底层网络操作。网络库在Redis的实现中扮演了关键的角色，保证了Redis的高性能和高并发操作。通过对网络库源码的深入解析，我们可以更好的理解Redis的设计实现，为我们后续的Redis开发和运维工作提供更好的帮助。