1，編譯：redis源碼是基于makefile構(gòu)建的，在ide里調(diào)試很麻煩，不能符號跳轉(zhuǎn)，所以就根據(jù)makefile里描述的編譯過程，用cmake重新寫一遍，導(dǎo)入到clion里調(diào)試分析。
編譯c / c++，不管怎么構(gòu)建，不管用什么ide (eclipse cdt，visual studio，xcode，clion)，都要設(shè)置幾個關(guān)鍵的東西：頭文件路徑，依賴的lib路徑，lib名，編譯器選項，源碼中編譯相關(guān)的宏。
編譯redis server的CMakeLists.txt

編譯redis-server

aux_source_directory(. DIR_REDIS_SERVER_SRCS)
add_executable(redis-server ${DIR_REDIS_SERVER_SRCS})
target_include_directories(redis-server PRIVATE
./include
../lua
../hiredis
../jemalloc)
target_link_libraries(redis-server
m dl hiredis lua jemalloc)

編譯redis-cli

set(REDIS_CLI_SRCS anet.c adlist.c redis-cli/redis-cli.c zmalloc.c release.c anet.c ae.c crc64.c)
add_executable(redis-cli ${REDIS_CLI_SRCS})
target_include_directories(redis-cli PRIVATE
.
../hiredis
../linenoise)
target_link_libraries(redis-cli
m dl hiredis linenoise jemalloc)

//target_compile_options() 添加編譯選項 -Wall之類的
//target_compile_definitions() 添加預(yù)定義宏
//PRIVATE依賴：頭文件不依賴，源文件依賴
//INTERFACE：頭文件依賴源文件不依賴
//PUBLIC 頭文件和源文件都依賴

2，c/c++指令的項目，直接搜索main方法。
redis-server的main方法在server.c文件里。下面開始描述server啟動的整個過程。
整個server的主要狀態(tài)都保存在redisServer server這個結(jié)構(gòu)體里，先看一眼：

redisServer.png

首先初始化server，c語言中變量不初始化，值是不確定的。

initServerConfig.png

值得注意的是默認(rèn)的持久化策略。

然后是命令行參數(shù)解析：

命令行參數(shù)解析.png

參數(shù)解析.png

redis-server的第一個參數(shù)如果不是以一個或兩個減號開頭就表示配置文件路徑，
后續(xù)的可選參數(shù)會跟讀到內(nèi)存中的配置文件內(nèi)容合到一起解析。然后就是一行一行的處理配置文件了。

加載配置文件.png

server狀態(tài)加載完畢，可以初始化socket準(zhǔn)備接收client連接了，毫無疑問使用IO多播，但是跟netty又不太一樣，netty是使用jdk里的nio，jdk為了可移植，使用了所有系統(tǒng)都支持且行為一致的select/poll。但是select/poll由于每次都要把監(jiān)控的fd和關(guān)聯(lián)event傳入內(nèi)核，然后內(nèi)核再把IO可用的fd和event返回給調(diào)用方，性能較差，select比poll性能更差，select只能指定最大fd，poll可以精確指定fd。所以像redis和nginx這種支持超高并發(fā)的系統(tǒng)都會使用各個系統(tǒng)特定的性能更高的api。linux上使用epoll，osx上使用kqueue，unix上使用/dev/poll。
先解釋一下fd這個東西：file descriptor，文件描述符，linux/unix系統(tǒng)中號稱一切都是文件，每個文件都有一個fd，類似windows上的Handle，打開文件時獲取fd，操作文件時指定fd。linux系統(tǒng)上有一個配置，指定了fd_set的大小。fd_set表示一個進程打開的所有fd，順序增加，0，1，2分別表示stdin/stdout/stderr。每次打開文件，從0開始查找fd_set中第一個未被占用的fd作為新打開文件的fd。fd_set默認(rèn)大小1024。所以第一步是根據(jù)設(shè)置的client連接數(shù)最大值調(diào)整fd_set。

修改fd_set.png

之后是調(diào)用kqueue系統(tǒng)api初始化aeEventLoop結(jié)構(gòu)體，綁定到指定端口。aeEventLoop中主要有兩類字段：timeEventNextId，lastTime，timeEventHead跟定時任務(wù)有關(guān)，其他的跟IO多播有關(guān)。

EventLoop.png

之后是初始化redis的16個db。dict是hash table結(jié)構(gòu)，之后統(tǒng)一描述各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

16db.png

之后會把一個非常重要的定時任務(wù)添加到EventLoop上，然后把server socket的fd注冊到kqueue的監(jiān)控列表里。

添加定時任務(wù).png

之后是加載動態(tài)模塊和從aof/rdb里恢復(fù)狀態(tài)。redis有一套擴展用的api，server啟動時可以加載實現(xiàn)里這些api的動態(tài)庫。有一個很明顯很有用的擴展點：通過實現(xiàn)api往EventLoop里添加定時任務(wù)。

恢復(fù)狀態(tài).png

最后進入主循環(huán)：

主循環(huán).png

主循環(huán)的核心流程如下：
先計算多少毫秒之后要觸發(fā)最早的定時任務(wù)，利用定時任務(wù)觸發(fā)的間隙檢查是否用io可用的fd，定時任務(wù)都在EventLoop的單鏈表里。如果沒有定時任務(wù)要執(zhí)行，直接阻塞直到有fd可用。

查找最早的定時任務(wù).png

使用kqueue在指定時間段內(nèi)檢查可用的fd，調(diào)用關(guān)聯(lián)的函數(shù)

處理可用的fd.png

一共有三種情況：accept client連接；client請求可讀，client可以接收響應(yīng)。

accept client是之前綁定到指定端口的server socket注冊的，觸發(fā)時會把收到的client連接注冊到kqueue里。client結(jié)構(gòu)體保存每個client相關(guān)的狀態(tài)，所有的client都保存在server.clients的雙鏈表里。

accept.png

createClient.png

保護模式下，只有跟server ip相同的client才能連接。

保護模式.png

client發(fā)送請求fd觸發(fā)時：
先把請求緩存在client的querybuf里。

緩存請求到buffer.png

redis client協(xié)議：先按換行符拆分，每行是一個指令，每個指令再按空格拆分，保存到client里

拆分指令.png

然后就是根據(jù)指令列表里每個指令關(guān)聯(lián)的函數(shù)，執(zhí)行指令。

查找指令.png

各種檢查.png

執(zhí)行指令.png

以簡單的get key為例分析響應(yīng)過程：

從db里查找key.png

響應(yīng)信息放入client的buf，放不下里放入replay鏈表.

響應(yīng)信息放入client的buf和replay鏈表.png

有響應(yīng)信息要返回的client，加入server.clients_pending_write鏈表

加入clients_pending_write鏈表.png

每次調(diào)用kqueue等待IO之前都會先調(diào)用beforeSleep，beforeSleep會檢查上個循環(huán)有響應(yīng)信息待處理的client，注冊write事件。

注冊write事件.png

當(dāng)本次事件循環(huán)，發(fā)現(xiàn)write可用時，

write.png

完整的指令處理過程結(jié)束了，可以發(fā)現(xiàn)目前只有一個線程，一個線程干了很多活，避免了多線程中線程切換和鎖相關(guān)的開銷，這也是另一個redis高性能的原因。

redis除了響應(yīng)client請求外，還有很多其他的要做：最明顯的就是緩存持久化，過期key清除等。這些任務(wù)都集中在server初始化時注冊到EventLoop上的定時任務(wù)里。之前說過請求處理任務(wù)是在定時任務(wù)觸發(fā)的間隙中處理的。

現(xiàn)在分析一下定時任務(wù)都干了啥：很簡單，循環(huán)EventLoop上定時任務(wù)單鏈表，觸發(fā)時間過期的任務(wù)，調(diào)用對應(yīng)的定時任務(wù)函數(shù)，如果timeProc不返回-1，表示定時任務(wù)還需要觸發(fā)，計算好下次觸發(fā)時間，否則id設(shè)置為-1，等待下次從定時任務(wù)鏈表里刪除。