初探Redis源码之初始化

Redis是一个高性能的键值存储系统，它能够支持多种数据结构，具有高效的读写速度和可靠性。Redis源码非常优秀，清晰明了，同时也极其复杂。本文主要介绍Redis的初始化过程，让读者更深入地理解Redis的实现。

Redis的初始化过程主要包括以下几个方面：

1. 读取配置文件

Redis使用redis.conf文件作为其配置文件，该文件存放了Redis的各项配置参数，例如端口号、数据库数量、最大连接数等等。在Redis初始化的过程中，需要读取该配置文件，以获得应用所必需的配置参数，以便后续的操作。

读取配置文件的代码如下：

void loadServerConfig(char* filename) {
  /* ... */

  /* Open the file. */
  fp = fopen(filename, "r");
  if (fp == NULL) {
      redisLog(REDIS_WARNING,
          "Fatal error, can't open config file '%s'", filename);
      exit(1);
  }

  /* Read the file, line by line. */
  while (fgets(buf, REDIS_MAX_CONFIGLINE, fp) != NULL) {
      processLine(buf);
  }
  /* ... */
}

在该函数中，通过fopen函数打开配置文件，使用fgets函数逐行读取文件内容，并通过processLine函数对每一行内容进行处理。

2. 初始化网络

Redis是一个基于网络的应用程序，因此需要对网络进行初始化，包括创建套接字、绑定端口等操作。

初始化网络的代码如下：

int initServer(char *bind_addr, int port) {
  /* ... */

  server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  if (server_fd == -1) {
      redisLog(REDIS_WARNING,
          "Fled to create socket: %s", strerror(errno));
      exit(1);
  }
  /* Bind the socket to a port. */
  memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
  server_addr.sin_family = AF_INET;
  server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(bind_addr);
  server_addr.sin_port = htons(port);

  if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
      redisLog(REDIS_WARNING, "Fled to bind socket: %s", strerror(errno));
      exit(1);
  }
  /* Listen for connections. */
  if (listen(server_fd, 10) == -1) {
      redisLog(REDIS_WARNING, "Fled to listen on socket: %s", strerror(errno));
      exit(1);
  }

  /* ... */
}

在该函数中，使用socket函数创建套接字，使用bind函数将该套接字绑定到指定端口，通过listen函数开启监听模式，等待客户端的连接请求。

3. 初始化数据库

Redis支持多个数据库，因此需要在初始化过程中创建对应的数据结构，包括hash表、字符串、列表、集合等等。在Redis的源码中，使用dict、ziplist、skiplist等数据结构来实现各种数据结构。

初始化数据库的代码如下：

void initServer() {
  /* ... */

  /* Create the hash table for the Redis server state. */
  server.commands = dictCreate(&commandTableDictType, NULL);
  /* Create the list of active clients. */
  server.clients = listCreate();
  /* Create the Redis databases. */
  for (i = 0; i 
      server.db[i].type = REDIS_HASH;
      server.db[i].expires = dictCreate(&keyptrDictType, NULL);
      server.db[i].dict = dictCreate(&dbDictType, NULL);
      server.db[i].id = i;
  }

  /* ... */
}

在该函数中，使用dictCreate函数创建hash表，使用listCreate函数创建链表，通过循环创建多个数据库，并使用dictCreate函数创建各个数据库中的hash表。

4. 初始化线程

为了更好地利用多核CPU的计算能力，Redis使用了多线程技术，实现并发访问。在初始化过程中，需要创建多个线程，包括网络I/O线程、定时器线程、持久化线程等等。

初始化线程的代码如下：

int initServerThreads() {
  /* ... */

  /* Create the network I/O thread. */
  if (pthread_create(&server.net_thread, NULL, netMn, NULL) != 0) {
      redisLog(REDIS_WARNING, "Fled to create network I/O thread.");
      return REDIS_ERR;
  }

  /* Create the background thread. */
  if (pthread_create(&server.bg_thread, NULL, persistenceMn, NULL) != 0) {
      redisLog(REDIS_WARNING, "Fled to create background thread.");
      return REDIS_ERR;
  }

  /* ... */
}

在该函数中，使用pthread_create函数创建网络I/O线程和持久化线程。

5. 启动服务器

Redis的初始化过程完成后，就可以启动服务器，等待客户端的连接请求。在启动服务器时，需要将配置参数打印到日志中，以便管理员进行查看。

启动服务器的代码如下：

void serverMn() {
  /* ... */

  /* Print configuration options. */
  redisLog(REDIS_NOTICE, "Configuration options:");
  redisLog(REDIS_NOTICE, "  port:             %d", server.port);
  redisLog(REDIS_NOTICE, "  databases:        %d", server.dbnum);
  redisLog(REDIS_NOTICE, "  max clients:      %d", server.maxclients);
  redisLog(REDIS_NOTICE, "  max connections:  %d", server.maxconns);
  redisLog(REDIS_NOTICE, "  threads:          %d", server.num_threads);

  /* Start the Redis event loop. */
  aeMn(server.el);
  /* ... */
}

在该函数中，使用redisLog函数打印配置参数到日志中，然后使用aeMn函数启动Redis的事件循环。

总结

Redis作为一款高性能的键值存储系统，其源码中含有大量的技术细节和高级算法。本文重点介绍了Redis的初始化过程，包括读取配置文件、初始化网络、初始化数据库、初始化线程以及启动服务器等等。通过深入研究Redis源码，可以提高自己的技术水平，并为自己的开发工作带来更多的灵感和启示。

编辑：广州明生堂生物科技有限公司

标签：初始化,函数,线程,配置文件,数据结构