深入Redis客户端(redis客户端属性、redis缓冲区、关

2020-03-28 没有评论

深入Redis客户端(redis客户端属性、redis缓冲区、关闭redis客户端)

Redis 数据库采用 I/O 多路复用技术实现文件事件处理器，服务器采用单线程单进程的方式来处理多个客户端发送过来的命令请求，它同时与多个客户端建立网络通信。服务器会为与它相连接的客户端创建相应的 redis.h/redisClient 结构，在这个结构中保存了当前客户端的相关属性及执行相关功能时的数据结构。

I/O 多路复用：linux有五类io模型 1.阻塞 2.非阻塞 3.io多路复用 4.事件驱动 5.异步

阻塞：一次网络io时，C端发出请求，S端收到。当C端发出一个请求，进行io时，就不能进行其他操作了，需要同步的等待结果的返回。

io多路复用：有多个C端同时发送请求，这些IO操作会被selector(epoll，kqueue)给暂时挂起，入内存队列。此时S端可以自己选择什么时候读取、处理这些io，也就是说S端可以同时hold住多个io。

redis的文本事件处理器

客户端的名字、套接字、标志和时间属性

127.0.0.1:6379> client list
id=2 addr=127.0.0.1:53555 fd=9 name= age=6 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=client

  1. 名字：在默认情况下，连接到 Redis 服务器的客户端是没有名字（name属性, 如上）的

    给它设置名字

    127.0.0.1:6379> client setname "local_client"
OK
127.0.0.1:6379> client list
id=2 addr=127.0.0.1:53555 fd=9 name=local_client age=110 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=client

    如果没有为客户端设置名字，那么这个客户端的 name 属性将会指向 NULL 指针；而如果为这个客户端设置了名字，那么这个客户端的 name 属性将会指向一个字符串对象，这个对象中保存了客户端的名字

  2. 套接字：

客户端套接字由客户端状态的 fd 属性记录

当 fd 属性值为-1 时，表示这个客户端是伪客户端。伪客户端的请求命令不是来源于网络的，而是来源于 Lua 脚本或 AOF 文件（后续详细介绍）的，所以伪客户端不需要套接字连接，它也没有套接字描述符。当我们执行的 Lua 脚本中含有 Redis 命令，或者使用 AOF 文件来还原数据库状态时，就会用到伪客户端。

当 fd 属性值是大于-1 的整数时，表示这个客户端是普通客户端。普通客户端采用相关套接字来实现与服务器的通信，因此服务器会利用 fd 属性来记录客户端套接字的描述符。

  1. 标志属性

    客户端的标志属性 flags 用来记录客户端的角色（Role）及客户端目前所处的状态。

    flags 属性的取值可以是单个标志，也可以是多个二进制或的组合标志，具体如下。

    单个标志：flags=＜flag＞

    组合标志：flags=＜flag1＞|＜flag2＞|＜flag3＞|…

    标志使用常量来表示。Redis 所具有的所有标志都定义在 redis.h 文件中。

    记录客户端角色的标志有如下几个。

    ● 在利用 Redis 主从服务器实现复制时，主从服务器会相互成为对方的客户端，也就是从服务器是主服务器的客户端，同时主服务器也是从服务器的客户端。Redis 使用REDIS_MASTER 标志来表示这个客户端是主服务器，而使用 REDIS_SLAVE 标志来表示另一个客户端是从服务器。

    ● Redis 使用 REDIS_LUA_CLIENT 标志来表示该客户端是一个专门用于处理 Lua 脚本的伪客户端，它主要用于执行 Lua 脚本中包含的 Redis 命令。

    ● Redis 使用 REDIS_PRE_PSYNC 标志来表示该客户端是一个低于 Redis 2.8 版本的从服务器，此时，对应的主服务器不能使用 PSYNC 命令实现与从服务器的数据同步。只有当 REDIS_SLAVE 标志处于打开状态时，才能使用 REDIS_PRE_PSYNC 标志。

    记录客户端当前状态的标志有如下几个。

    ● REDIS_ASKING 标志表示客户端向运行在集群模式下的服务器节点发送了 ASKING 命令。

    ● REDIS_CLOSE_ASAP 标志表示客户端的输出缓冲区过大，超出了服务器所允许的范围。当服务器在下一次执行 serverCron 函数时，会关闭这个输出缓冲区过大的客户端，以此来保证服务器的稳定性不受这个客户端影响。在关闭的时候，存储在这个缓冲区中的数据也会被删除，并且不会给客户端返回任何信息。

    ● REDIS_CLOSE_AFTER_REPLY 标志表示客户端给服务器发送的命令请求中有错误的协议内容，或者用户在客户端中执行了 CLIENT kill 命令。此时服务器会将客户端输出缓冲区中存储的所有数据内容发送给客户端，然后关闭这个客户端。

    ● REDIS_DIRTY_CAS 标志表示事务使用 WATCH 命令监视的数据库键已经被修改。

    ● REDIS_DIRTY_EXEC 标志表示事务在命令入队时出现错误。

    REDIS_DIRTY_CAS 和 REDIS_DIRTY_EXEC 标志的出现都表示 Redis 事务的安全性已被破坏。只要这两个标志中的任何一个被打开，EXEC 命令都会执行失败。而只有在客户端打开了 REDIS_MULTI 标志的情况下，才能使用这两个标志。

    ● REDIS_MULTI 标志表示客户端正处于执行事务的状态中。

    ● REDIS_MONITOR 标志表示客户端正处于执行 MONITOR 命令的状态中。

    ● REDIS_FORCE_AOF 标志表示让服务器将当前正在执行的命令强制写入 AOF 文件中。在执行 PUBSUB 命令时，会使客户端打开 REDIS_FORCE_AOF 标志。

    ● REDIS_FORCE_REPL 标志表示强制让主服务器将当前正在执行的命令复制给所有与它连接的从服务器。当执行 SCRIPT LOAD 命令时，会使客户端同时开启 REDIS_FORCE_AOF 和 REDIS_FORCE_REPL 标志。如果要实现主从服务器可以正确地载入 SCRIPT LOAD 命令指定的脚本，那么服务器必须使用 REDIS_FORCE_REPL 标志，让主服务器强制将 SCRIPT LOAD 命令分发给相应的从服务器。

    ● REDIS_UNIX_SOCKET 标志表示服务器连接客户端使用的是 UNIX 套接字。

    ● REDIS_BLOCKED 标志表示客户端正处于被 BRPOP、BLPOP 等命令阻塞的状态中。

    ● REDIS_UNBLOCKED 标志表示客户端不再阻塞，它从 REDIS_BLOCKED 标志的阻塞状态中脱离出来。只有在 REDIS_BLOCKED 标志被打开的情况下，才能使用 REDIS_UNBLOCKED 标志。

    ● REDIS_MASTER_FORCE_REPLY 标志：在主从服务器进行命令交互的过程中，从服务器需要向主服务器发送 REPLICATION ACK 命令。但是，在发送此命令之前，从服务器必须开启主服务器对应的客户端的 REDIS_MASTER_FORCE_REPLY 标志；否则主服务器会拒绝执行从服务器发送的 REPLCATION ACK 命令。

  2. 时间属性

    ● ctime 属性：该属性记录了客户端被创建的时间。利用这个时间可以计算出这个客户端与服务器相连接的时间，单位为秒。在执行 CLIENT list 命令后，返回的 age 域记录了连接秒数

    ● lastinteraction 属性：该属性记录了客户端与服务器最后一次交互的时间。交互就是两者之间互相发送命令请求与返回结果。利用 lastinteraction 属性可以计算出客户端的空转时间，也就是在进行最后一次交互之前过去了多少时间，单位为秒。CLIENT list 命令返回的 idle 域记录了这个时间。当 idle 的值为 0 时，表示空转时间为 0 秒。

    ● obuf_soft_limit_reached_time 属性：该属性记录了客户端输出缓冲区第一次达到软性限制的时间

redis客户端的缓冲区

一些概念

● 输入缓冲区：用于保存客户端发送的命令请求。输入缓冲区的大小是动态变化的，它会根据输入的内容动态缩小或增大。1GB 是输入缓冲区的最大大小。如果输入缓冲区的大小超过了 1GB，那么这个客户端将会被关闭。

● 输出缓冲区：用于保存执行客户端请求命令返回的结果或返回值。每个客户端都有两个输出缓冲区，一个输出缓冲区的大小是固定的，另一个输出缓冲区的大小是可变的。

固定输出缓冲区：用于保存那些长度比较小的返回值，比如常见的 OK、＜nil＞ 或者一些短字符串、整数值及错误值等。

可变输出缓冲区：用于保存那些长度比较大的返回值，比如一个长度比较大的字符串、大列表、大集合等。

buf 和 bufpos 属性组成了客户端固定大小的缓冲区。

buf 属性是一个字节数组，数组大小为 REDIS_REPLY_CHUNK_BYTES 字节。REDIS_REPLY_CHUNK_BYTES 常量的默认值为 16×1024，即 buf 数组的默认大小为 16KB。

bufpos 属性记录了 buf 数组到目前为止已经使用的字节数量。

当 buf 数组已经存满或者回复因为太大而没有办法存入 buf 数组时，服务器就会使用可变大小的缓冲区。

链表 reply 和一个或多个字符串对象组成可变大小的输出缓冲区。通过使用链表来连接多个字符串对象，服务器可以为客户端保存一个非常长的命令返回值，而不会受到大小的限制。如图所示为可变大小的输出缓冲区。

服务器采用软性限制（Soft Limit）和硬性限制（Hard Limit）两种模式来限制客户端缓冲区的大小。

  1. 软性限制：如果软性限制所设置的大小小于输出缓冲区的大小，且输出缓冲区的大小不大于硬性限制所设置的大小，那么服务器会使用客户端状态结构的 obuf_soft_limit_reached_time 属性来记录客户端达到软性限制的起始时间。之后服务器会继续监视客户端，如果这个缓冲区的大小一直超出软性限制，并且持续时间超过服务器设定的时长，那么服务器将会关闭这个客户端。相反地，如果输出缓冲区的大小在指定时间范围之内没有超过软性限制，那么这个客户端不会被关闭，并且 obuf_soft_limit_reached_time 属性的值也会被设置为 0。

  2. 当输出缓冲区的大小超过了硬性限制的大小时，这个客户端会被立即关闭。

  3. 设置软性限制和硬性限制

    我们可以使用 client-output-buffer-limit 选项来为普通客户端、从服务器客户端或执行消息订阅发布功能的客户端设置软性限制和硬性限制

客户端的 authenticated 属性

authenticated 属性是客户端身份验证属性，用于记录客户端是否通过了身份验证。这个属性的值为 0 和 1，默认值为 0。

当 authenticated 属性值为 0 时，服务器除执行 AUTH 命令之外，将会拒绝执行客户端发送过来的其他所有命令。

客户端的 argv 和 argc 属性

argv 属性：这是一个数组，数组中的每个元素都是一个字符串对象，其中 argv[0]是要执行的命令，而之后的其他元素是传给这个命令的参数。

argc 属性：用于记录 argv 属性的数组长度。

当客户端向服务器发送命令时，服务器会将接收到的命令保存到客户端状态的 querybuf 属性中。保存之后，服务器会分析这个命令的内容，并将分析得出的命令参数及命令参数的个数分别保存到 argv 和 argc 属性中

关闭客户端

普通客户端被关闭的几种方式：

● 当客户端执行了 CLIENT kill 命令时，客户端会被关闭。

● 当客户端进程被杀死时，客户端将会断开与服务器的连接，从而客户端被关闭。

● 当客户端向服务器发送的命令是错误协议格式时，客户端会被关闭。

● 当客户端发送的命令请求的大小超过了输入缓冲区的限制大小时，客户端会被关闭。

● 当发送给客户端的命令执行后返回结果的大小超过了输出缓冲区的限制大小时，客户端也会被关闭。

● 当为服务器设置了 timeout 参数值，同时客户端的空转时间又超过了 timeout 参数值时，客户端将会被关闭。而如果这个客户端是主服务器，而从服务器被 BLPOP、BRPOP 等相关命令阻塞，或者从服务器正在执行与订阅发布相关的命令，此时就算客户端的空转时间超过了 timeout 参数值，这个客户端也不会被关闭。