redis源码笔记 - initServer

initServer是redis对server进行初始化的入口，其由main调用，位于initServerConfig、命令行参数解析、守护进程判定之后，是server最重要的入口点。

尽管代码看似简单（102行代码，且大量的赋值语句），但顺藤摸瓜，有很多点值得仔细看看。接下来逐行分析：

 

函数第一件事是对信号进行处理：

 899     signal(SIGHUP, SIG_IGN);
 900     signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
 901     setupSignalHandlers();

redis多作为守护进程运行，这时其不会有控制终端，首先忽略掉SIGHUP信号。（见APUE2 237页）；

SIGPIPE信号是在写管道发现读进程终止时产生的信号，写已终止的SOCK_STREAM套接字同样会产生此信号。redis作为server，不可避免的会遇到各种各样的client，client意外终止导致产生的信号也应该在server启动后忽略掉；

setupSignalHandlers函数处理的信号分两类：

1）SIGTERM

　　SIGTERM是kill命令发送的系统默认终止信号。也就是我们在试图结束server时会触发的信号。对这类信号，redis并没有立即终止进程，其处理行为是，设置一个server.shutdown_asap，然后在下一次执行serverCron时，调用prepareForShutdown做清理工作，然后再退出程序。这样可以有效的避免盲目的kill程序导致数据丢失，使得server可以优雅的退出。

2）SIGSEGV、SIGBUS、SIGFPE、SIGILL

      上述信号分别为无效内存引用（即我们常说的段错误），实现定义的硬件故障，算术运算错误（如除0）以及执行非法硬件指令。这类是非常严重的错误，redis的处理是通过sigsegvHandler，记录出错时的现场、执行必要的清理工作，然后kill自身。

除上面提到的7个信号意外，redis不再处理任何其他信号，均保留默认操作。

 

接下来，initServer通过四行代码设置日志设施，如下：

 903     if (server.syslog_enabled) {
 904         openlog(server.syslog_ident, LOG_PID | LOG_NDELAY | LOG_NOWAIT,
 905             server.syslog_facility);
 906     }

记录自己的线程ID：

 908     server.mainthread = pthread_self();

然后将当前处理的client（current_client）设置为NULL，将clients、slaves、monitors、unblocked_clients通通初始化为空的list。

接下来，调用createSharedObjects()，完成共同object的初始化。这里解释下这个函数。redis在初始化时会把后续server执行过程中普遍需要的对象构造出来，如对执行成功的反馈值“+OK”，特定类型的错误值“+-ERR no such key\r\n”等等，这些对象多用在与客户端的响应的纯文本协议之中，现在版本共有30+，避免了临时申请对象的开销，同时也简化了资源管理。

在执行此函数后，将会初始化事件循环server.el以及维护db所需要的数据结构，代码如下：

 915     server.el = aeCreateEventLoop();
 916     server.db = zmalloc(sizeof(redisDb)*server.dbnum);

aeCreateEventLoop函数已经在介绍redis事件框架ae.c时提到了（http://www.cnblogs.com/liuhao/archive/2012/05/15/2502322.html），这里不再赘述。

接下来，初始化监听的连接，包括SOCK_STREAM和UNIX_STREAM，如果创建失败，或是均未设置，则退出程序的执行流程。

918     if (server.port != 0) {
 919         server.ipfd = anetTcpServer(server.neterr,server.port,server.bindaddr);
 920         if (server.ipfd == ANET_ERR) {
 921             redisLog(REDIS_WARNING, "Opening port %d: %s",
 922                 server.port, server.neterr);
 923             exit(1);
 924         }
 925     }
 926     if (server.unixsocket != NULL) {
 927         unlink(server.unixsocket); /* don't care if this fails */
 928         server.sofd = anetUnixServer(server.neterr,server.unixsocket,server.unixsocketper     m);
 929         if (server.sofd == ANET_ERR) {
 930             redisLog(REDIS_WARNING, "Opening socket: %s", server.neterr);
 931             exit(1);
 932         }
 933     }
 934     if (server.ipfd < 0 && server.sofd < 0) {
 935         redisLog(REDIS_WARNING, "Configured to not listen anywhere, exiting.");
 936         exit(1);
 937     }

接下来，程序初始化server的db数据结构，如下：

 938     for (j = 0; j < server.dbnum; j++) {
 939         server.db[j].dict = dictCreate(&dbDictType,NULL);
 940         server.db[j].expires = dictCreate(&keyptrDictType,NULL);
 941         server.db[j].blocking_keys = dictCreate(&keylistDictType,NULL);
 942         server.db[j].watched_keys = dictCreate(&keylistDictType,NULL);
 943         if (server.vm_enabled)
 944             server.db[j].io_keys = dictCreate(&keylistDictType,NULL);
 945         server.db[j].id = j;
 946     }

这里，对db数据结构内的各个dict类型加以说明。

db.dict的类型是dbDictType，它是数据库所有数据的总的存储和索引，存的是string->redisObject的一个映射，比如简单的key-value，那么redisObject就是一个string，存储链表结构，redisObject保存的就是链表。

db.expires的类型是keyptrDictType，它存储的是设置了超时的key和对应的超时时间，即string->time_t的一个映射，这在介绍redis对过期值的处理时有所介绍（http://www.cnblogs.com/liuhao/archive/2012/05/25/2518185.html）。

db.blocking_keys和db.watched_keys均是keylistDictType类型，对应的value是list类型，key是redisObject。其value链表中存的是一系列client，表示特定redisObject状态有变化时（如执行BLPOP，队列中有新的元素即为状态有变化）通知list中的所有客户端。

因为新版中vm已经彻底废弃，所以和vm相关联的代码都略过不表。

 

在对db的数据结构进行初始化后，对pubsub_channels进行了初始化，pubsub_channels同样是keylistDictType的dict，用来记录订阅的所有client。

然后对pubsub_patterns进行了初始化。（这里插一句，redis的pubsub是个极其简陋的实现，对持久化、网络瞬断均无处理，不推荐在项目中使用）

然后将两个后台save子进程（bgsavechildpid和bgrewritechildpid）的pid初始化为-1，将用于aof和rewrite的buf初始化为empty的字符串，然后初始化了一系列的统计信息，略去不表。

有两点需要解释下：

 957     server.dirty = 0;

用来后续计算server维护的数据是否有更新，如果有，需要记录aof和通知replication.

 967     server.unixtime = time(NULL);

用于时间值保留，其精度为s，类似于一个缓存。redis的代码中有很多需要时间值的地方，只要其精度要求不是很高，server.unixtime又有合理的机制进行更新，就可以避免在每次需要时间值的时候执行昂贵的time系统调用。

 

接下来，注册serverCron函数，这是个定期执行的函数，执行周期是100ms，这个函数也是个重点，以后会专门介绍。这里注册是在1ms后调度serverCron，但:-)，这里其实运行起来并不要求（保证）1ms后serverCron一定被调用，aeCreateTimeEvent只是注册函数，真正何时执行取决于initServer执行后aeMain函数的执行，该函数触发事件循环真正转起来。

 968     aeCreateTimeEvent(server.el, 1, serverCron, NULL, NULL);

然后，initServer将监听的描述符（ipfd - TCP  or sofd - UNIX_STREAM）加入事件监控列表，这里以ipfd举例：

 969     if (server.ipfd > 0 && aeCreateFileEvent(server.el,server.ipfd,AE_READABLE,
 970         acceptTcpHandler,NULL) == AE_ERR) oom("creating file event");

在有连接请求进来后，acceptTcpHandler将会被调用，该函数调用accept接收连接，然后用accept函数返回的文件描述符创建一个client桩（一个redisClient对象），在server端代表连接进来的真正client。在创建client桩的时候，会将返回的这个描述符同样添加进事件监控列表，监控READABLE事件，事件发生代表着客户端发送数据过来，此时调用readQueryFromClient接收客户端的query。

 

在创建上述监听时间后，如果server设置了aof模式做持久化，将会打开对应的文件，保存相关的描述符，代码如下：

 974     if (server.appendonly) {
 975         server.appendfd = open(server.appendfilename,O_WRONLY|O_APPEND|O_CREAT,0644);
 976         if (server.appendfd == -1) {
 977             redisLog(REDIS_WARNING, "Can't open the append-only file: %s",
 978                 strerror(errno));
 979             exit(1);
 980         }
 981     }

 

接下来，对于32位架构的系统，如果没有设置最大内存占用限制（maxmemory），则将此限制设定为3.5G，并把maxmemory_policy设置为REDIS_MAXMEMORY_NO_EVICTION，表示在程序达到最大内存限制后，拒绝后续会增大内存使用的客户端执行的命令。不过redis作为一个内存大杀器，3.5G、32位系统实在已经无法满足日益增长的需求了。

 

函数执行最后，初始化slowlog，bio和一个随机数种子。

slowlogInit()参见http://www.cnblogs.com/liuhao/archive/2012/05/20/2510725.html

bioInit()参见http://www.cnblogs.com/liuhao/archive/2012/05/17/2506810.html

 

旅程到此为止，over！