一個(gè)命令請(qǐng)求從發(fā)送到獲得回復(fù)的過(guò)程中， 客戶端和服務(wù)器需要完成一系列操作。

舉個(gè)例子， 如果我們使用客戶端執(zhí)行以下命令：

redis> SET KEY VALUE
OK

那么從客戶端發(fā)送 SET KEY VALUE 命令到獲得回復(fù) OK 期間， 客戶端和服務(wù)器共需要執(zhí)行以下操作：

1. 客戶端向服務(wù)器發(fā)送命令請(qǐng)求 SET KEY VALUE 。
2. 服務(wù)器接收并處理客戶端發(fā)來(lái)的命令請(qǐng)求 SET KEY VALUE ， 在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行設(shè)置操作， 并產(chǎn)生命令回復(fù) OK 。
3. 服務(wù)器將命令回復(fù) OK 發(fā)送給客戶端。
4. 客戶端接收服務(wù)器返回的命令回復(fù) OK ， 并將這個(gè)回復(fù)打印給用戶觀看。

本節(jié)接下來(lái)的內(nèi)容將對(duì)這些操作的執(zhí)行細(xì)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)充， 詳細(xì)地說(shuō)明客戶端和服務(wù)器在執(zhí)行命令請(qǐng)求時(shí)所做的各種工作。

發(fā)送命令請(qǐng)求

Redis 服務(wù)器的命令請(qǐng)求來(lái)自 Redis 客戶端， 當(dāng)用戶在客戶端中鍵入一個(gè)命令請(qǐng)求時(shí)， 客戶端會(huì)將這個(gè)命令請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成協(xié)議格式， 然后通過(guò)連接到服務(wù)器的套接字， 將協(xié)議格式的命令請(qǐng)求發(fā)送給服務(wù)器， 如圖 14-1 所示。

舉個(gè)例子， 假設(shè)客戶端執(zhí)行命令：

SET KEY VALUE

那么客戶端會(huì)將這個(gè)命令轉(zhuǎn)換成協(xié)議：

*3\r\n$3\r\nSET\r\n$3\r\nKEY\r\n$5\r\nVALUE\r\n

然后將這段協(xié)議內(nèi)容發(fā)送給服務(wù)器。

讀取命令請(qǐng)求

當(dāng)客戶端與服務(wù)器之間的連接套接字因?yàn)榭蛻舳说膶懭攵兊每勺x時(shí)， 服務(wù)器將調(diào)用命令請(qǐng)求處理器來(lái)執(zhí)行以下操作：

1. 讀取套接字中協(xié)議格式的命令請(qǐng)求， 并將其保存到客戶端狀態(tài)的輸入緩沖區(qū)里面。
2. 對(duì)輸入緩沖區(qū)中的命令請(qǐng)求進(jìn)行分析， 提取出命令請(qǐng)求中包含的命令參數(shù)， 以及命令參數(shù)的個(gè)數(shù)， 然后分別將參數(shù)和參數(shù)個(gè)數(shù)保存到客戶端狀態(tài)的 argv 屬性和 argc 屬性里面。
3. 調(diào)用命令執(zhí)行器， 執(zhí)行客戶端指定的命令。

繼續(xù)用上一個(gè)小節(jié)的 SET 命令為例子， 圖 14-2 展示了程序?qū)⒚钫?qǐng)求保存到客戶端狀態(tài)的輸入緩沖區(qū)之后， 客戶端狀態(tài)的樣子。

之后， 分析程序?qū)?duì)輸入緩沖區(qū)中的協(xié)議：

*3\r\n$3\r\nSET\r\n$3\r\nKEY\r\n$5\r\nVALUE\r\n

進(jìn)行分析， 并將得出的分析結(jié)果保存到客戶端狀態(tài)的 argv 屬性和 argc 屬性里面， 如圖 14-3 所示。

之后， 服務(wù)器將通過(guò)調(diào)用命令執(zhí)行器來(lái)完成執(zhí)行命令所需的余下步驟， 以下幾個(gè)小節(jié)將分別介紹命令執(zhí)行器所執(zhí)行的工作。

命令執(zhí)行器（1）：查找命令實(shí)現(xiàn)

命令執(zhí)行器要做的第一件事就是根據(jù)客戶端狀態(tài)的 argv[0] 參數(shù)， 在命令表（command table）中查找參數(shù)所指定的命令， 并將找到的命令保存到客戶端狀態(tài)的 cmd 屬性里面。

命令表是一個(gè)字典， 字典的鍵是一個(gè)個(gè)命令名字，比如 "set" 、 "get" 、 "del" ，等等； 而字典的值則是一個(gè)個(gè) redisCommand 結(jié)構(gòu)， 每個(gè)redisCommand 結(jié)構(gòu)記錄了一個(gè) Redis 命令的實(shí)現(xiàn)信息， 表 14-1 記錄了這個(gè)結(jié)構(gòu)的各個(gè)主要屬性的類型和作用。

表 14-1 redisCommand 結(jié)構(gòu)的主要屬性

表 14-2 列出了 sflags 屬性可以使用的標(biāo)識(shí)值， 以及這些標(biāo)識(shí)的意義。

表 14-2 sflags 屬性的標(biāo)識(shí)

圖 14-4 展示了命令表的樣子， 并且以 SET 命令和 GET 命令作為例子， 展示了 redisCommand 結(jié)構(gòu)：

• SET 命令的名字為 "set" ， 實(shí)現(xiàn)函數(shù)為 setCommand ； 命令的參數(shù)個(gè)數(shù)為 -3 ， 表示命令接受三個(gè)或以上數(shù)量的參數(shù)； 命令的標(biāo)識(shí)為"wm" ， 表示 SET 命令是一個(gè)寫入命令， 并且在執(zhí)行這個(gè)命令之前， 服務(wù)器應(yīng)該對(duì)占用內(nèi)存狀況進(jìn)行檢查， 因?yàn)檫@個(gè)命令可能會(huì)占用大量?jī)?nèi)存。
• GET 命令的名字為 "get" ， 實(shí)現(xiàn)函數(shù)為 getCommand 函數(shù)； 命令的參數(shù)個(gè)數(shù)為 2 ， 表示命令只接受兩個(gè)參數(shù)； 命令的標(biāo)識(shí)為 "r" ， 表示這是一個(gè)只讀命令。

繼續(xù)之前 SET 命令的例子， 當(dāng)程序以圖 14-3 中的 argv[0] 作為輸入， 在命令表中進(jìn)行查找時(shí)， 命令表將返回 "set" 鍵所對(duì)應(yīng)的redisCommand 結(jié)構(gòu)， 客戶端狀態(tài)的 cmd 指針會(huì)指向這個(gè) redisCommand 結(jié)構(gòu)， 如圖 14-5 所示。

命令名字的大小寫不影響命令表的查找結(jié)果

因?yàn)槊畋硎褂玫氖谴笮憻o(wú)關(guān)的查找算法， 無(wú)論輸入的命令名字是大寫、小寫或者混合大小寫， 只要命令的名字是正確的， 就能找到相應(yīng)的 redisCommand 結(jié)構(gòu)。

比如說(shuō)， 無(wú)論用戶輸入的命令名字是 "SET" 、 "set" 、 "SeT" 又或者 "sEt" ， 命令表返回的都是同一個(gè) redisCommand 結(jié)構(gòu)。

這也是 Redis 客戶端可以發(fā)送不同大小寫的命令， 并且獲得相同執(zhí)行結(jié)果的原因：

# 以下四個(gè)命令的執(zhí)行效果完全一樣

redis> SET msg "hello world"
OK

redis> set msg "hello world"
OK

redis> SeT msg "hello world"
OK

redis> sEt msg "hello world"
OK

命令執(zhí)行器（2）：執(zhí)行預(yù)備操作

到目前為止， 服務(wù)器已經(jīng)將執(zhí)行命令所需的命令實(shí)現(xiàn)函數(shù)（保存在客戶端狀態(tài)的 cmd 屬性）、參數(shù)（保存在客戶端狀態(tài)的 argv 屬性）、參數(shù)個(gè)數(shù)（保存在客戶端狀態(tài)的 argc 屬性）都收集齊了， 但是在真正執(zhí)行命令之前， 程序還需要進(jìn)行一些預(yù)備操作， 從而確保命令可以正確、順利地被執(zhí)行， 這些操作包括：

• 檢查客戶端狀態(tài)的 cmd 指針是否指向 NULL ， 如果是的話， 那么說(shuō)明用戶輸入的命令名字找不到相應(yīng)的命令實(shí)現(xiàn)， 服務(wù)器不再執(zhí)行后續(xù)步驟， 并向客戶端返回一個(gè)錯(cuò)誤。
• 根據(jù)客戶端 cmd 屬性指向的 redisCommand 結(jié)構(gòu)的 arity 屬性， 檢查命令請(qǐng)求所給定的參數(shù)個(gè)數(shù)是否正確， 當(dāng)參數(shù)個(gè)數(shù)不正確時(shí)， 不再執(zhí)行后續(xù)步驟， 直接向客戶端返回一個(gè)錯(cuò)誤。 比如說(shuō)， 如果 redisCommand 結(jié)構(gòu)的 arity 屬性的值為 -3 ， 那么用戶輸入的命令參數(shù)個(gè)數(shù)必須大于等于 3 個(gè)才行。
• 檢查客戶端是否已經(jīng)通過(guò)了身份驗(yàn)證， 未通過(guò)身份驗(yàn)證的客戶端只能執(zhí)行 AUTH 命令， 如果未通過(guò)身份驗(yàn)證的客戶端試圖執(zhí)行除 AUTH命令之外的其他命令， 那么服務(wù)器將向客戶端返回一個(gè)錯(cuò)誤。
• 如果服務(wù)器打開(kāi)了 maxmemory 功能， 那么在執(zhí)行命令之前， 先檢查服務(wù)器的內(nèi)存占用情況， 并在有需要時(shí)進(jìn)行內(nèi)存回收， 從而使得接下來(lái)的命令可以順利執(zhí)行。 如果內(nèi)存回收失敗， 那么不再執(zhí)行后續(xù)步驟， 向客戶端返回一個(gè)錯(cuò)誤。
• 如果服務(wù)器上一次執(zhí)行 BGSAVE 命令時(shí)出錯(cuò)， 并且服務(wù)器打開(kāi)了 stop-writes-on-bgsave-error 功能， 而且服務(wù)器即將要執(zhí)行的命令是一個(gè)寫命令， 那么服務(wù)器將拒絕執(zhí)行這個(gè)命令， 并向客戶端返回一個(gè)錯(cuò)誤。
• 如果客戶端當(dāng)前正在用 SUBSCRIBE 命令訂閱頻道， 或者正在用 PSUBSCRIBE 命令訂閱模式， 那么服務(wù)器只會(huì)執(zhí)行客戶端發(fā)來(lái)的SUBSCRIBE 、 PSUBSCRIBE 、 UNSUBSCRIBE 、 PUNSUBSCRIBE 四個(gè)命令， 其他別的命令都會(huì)被服務(wù)器拒絕。
• 如果服務(wù)器正在進(jìn)行數(shù)據(jù)載入， 那么客戶端發(fā)送的命令必須帶有 l 標(biāo)識(shí)（比如 INFO 、 SHUTDOWN 、 PUBLISH ，等等）才會(huì)被服務(wù)器執(zhí)行， 其他別的命令都會(huì)被服務(wù)器拒絕。
• 如果服務(wù)器因?yàn)閳?zhí)行 Lua 腳本而超時(shí)并進(jìn)入阻塞狀態(tài)， 那么服務(wù)器只會(huì)執(zhí)行客戶端發(fā)來(lái)的 SHUTDOWN nosave 命令和 SCRIPT KILL 命令， 其他別的命令都會(huì)被服務(wù)器拒絕。
• 如果客戶端正在執(zhí)行事務(wù)， 那么服務(wù)器只會(huì)執(zhí)行客戶端發(fā)來(lái)的 EXEC 、 DISCARD 、 MULTI 、 WATCH 四個(gè)命令， 其他命令都會(huì)被放進(jìn)事務(wù)隊(duì)列中。
• 如果服務(wù)器打開(kāi)了監(jiān)視器功能， 那么服務(wù)器會(huì)將要執(zhí)行的命令和參數(shù)等信息發(fā)送給監(jiān)視器。

當(dāng)完成了以上預(yù)備操作之后， 服務(wù)器就可以開(kāi)始真正執(zhí)行命令了。

注意

以上只列出了服務(wù)器在單機(jī)模式下執(zhí)行命令時(shí)的檢查操作， 當(dāng)服務(wù)器在復(fù)制或者集群模式下執(zhí)行命令時(shí)， 預(yù)備操作還會(huì)更多一些。

命令執(zhí)行器（3）：調(diào)用命令的實(shí)現(xiàn)函數(shù)

在前面的操作中， 服務(wù)器已經(jīng)將要執(zhí)行命令的實(shí)現(xiàn)保存到了客戶端狀態(tài)的 cmd 屬性里面， 并將命令的參數(shù)和參數(shù)個(gè)數(shù)分別保存到了客戶端狀態(tài)的 argv 屬性和 argc 屬性里面， 當(dāng)服務(wù)器決定要執(zhí)行命令時(shí)， 它只要執(zhí)行以下語(yǔ)句就可以了：

// client 是指向客戶端狀態(tài)的指針

client->cmd->proc(client);

因?yàn)閳?zhí)行命令所需的實(shí)際參數(shù)都已經(jīng)保存到客戶端狀態(tài)的 argv 屬性里面了， 所以命令的實(shí)現(xiàn)函數(shù)只需要一個(gè)指向客戶端狀態(tài)的指針作為參數(shù)即可。

繼續(xù)以之前的 SET 命令為例子， 圖 14-6 展示了客戶端包含了命令實(shí)現(xiàn)、參數(shù)和參數(shù)個(gè)數(shù)的樣子。

對(duì)于這個(gè)例子來(lái)說(shuō)， 執(zhí)行語(yǔ)句：

client->cmd->proc(client);

等于執(zhí)行語(yǔ)句：

setCommand(client);

被調(diào)用的命令實(shí)現(xiàn)函數(shù)會(huì)執(zhí)行指定的操作， 并產(chǎn)生相應(yīng)的命令回復(fù)， 這些回復(fù)會(huì)被保存在客戶端狀態(tài)的輸出緩沖區(qū)里面（buf 屬性和 reply屬性）， 之后實(shí)現(xiàn)函數(shù)還會(huì)為客戶端的套接字關(guān)聯(lián)命令回復(fù)處理器， 這個(gè)處理器負(fù)責(zé)將命令回復(fù)返回給客戶端。

對(duì)于前面 SET 命令的例子來(lái)說(shuō)， 函數(shù)調(diào)用 setCommand(client); 將產(chǎn)生一個(gè) "+OK\r\n" 回復(fù)， 這個(gè)回復(fù)會(huì)被保存到客戶端狀態(tài)的 buf 屬性里面， 如圖 14-7 所示。

命令執(zhí)行器（4）：執(zhí)行后續(xù)工作

在執(zhí)行完實(shí)現(xiàn)函數(shù)之后， 服務(wù)器還需要執(zhí)行一些后續(xù)工作：

• 如果服務(wù)器開(kāi)啟了慢查詢?nèi)罩竟δ埽?那么慢查詢?nèi)罩灸K會(huì)檢查是否需要為剛剛執(zhí)行完的命令請(qǐng)求添加一條新的慢查詢?nèi)罩尽?/li>
• 根據(jù)剛剛執(zhí)行命令所耗費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)， 更新被執(zhí)行命令的 redisCommand 結(jié)構(gòu)的 milliseconds 屬性， 并將命令的 redisCommand 結(jié)構(gòu)的 calls計(jì)數(shù)器的值增一。
• 如果服務(wù)器開(kāi)啟了 AOF 持久化功能， 那么 AOF 持久化模塊會(huì)將剛剛執(zhí)行的命令請(qǐng)求寫入到 AOF 緩沖區(qū)里面。
• 如果有其他從服務(wù)器正在復(fù)制當(dāng)前這個(gè)服務(wù)器， 那么服務(wù)器會(huì)將剛剛執(zhí)行的命令傳播給所有從服務(wù)器。

當(dāng)以上操作都執(zhí)行完了之后， 服務(wù)器對(duì)于當(dāng)前命令的執(zhí)行到此就告一段落了， 之后服務(wù)器就可以繼續(xù)從文件事件處理器中取出并處理下一個(gè)命令請(qǐng)求了。

將命令回復(fù)發(fā)送給客戶端

前面說(shuō)過(guò)， 命令實(shí)現(xiàn)函數(shù)會(huì)將命令回復(fù)保存到客戶端的輸出緩沖區(qū)里面， 并為客戶端的套接字關(guān)聯(lián)命令回復(fù)處理器， 當(dāng)客戶端套接字變?yōu)榭蓪憼顟B(tài)時(shí)， 服務(wù)器就會(huì)執(zhí)行命令回復(fù)處理器， 將保存在客戶端輸出緩沖區(qū)中的命令回復(fù)發(fā)送給客戶端。

當(dāng)命令回復(fù)發(fā)送完畢之后， 回復(fù)處理器會(huì)清空客戶端狀態(tài)的輸出緩沖區(qū)， 為處理下一個(gè)命令請(qǐng)求做好準(zhǔn)備。

以圖 14-7 所示的客戶端狀態(tài)為例子， 當(dāng)客戶端的套接字變?yōu)榭蓪憼顟B(tài)時(shí)， 命令回復(fù)處理器會(huì)將協(xié)議格式的命令回復(fù) "+OK\r\n" 發(fā)送給客戶端。

客戶端接收并打印命令回復(fù)

當(dāng)客戶端接收到協(xié)議格式的命令回復(fù)之后， 它會(huì)將這些回復(fù)轉(zhuǎn)換成人類可讀的格式， 并打印給用戶觀看（假設(shè)我們使用的是 Redis 自帶的redis-cli 客戶端）， 如圖 14-8 所示。

繼續(xù)以之前的 SET 命令為例子， 當(dāng)客戶端接到服務(wù)器發(fā)來(lái)的 "+OK\r\n" 協(xié)議回復(fù)時(shí)， 它會(huì)將這個(gè)回復(fù)轉(zhuǎn)換成 "OK\n" ， 然后打印給用戶看：

redis> SET KEY VALUE
OK

以上就是 Redis 客戶端和服務(wù)器執(zhí)行命令請(qǐng)求的整個(gè)過(guò)程了。