Redis源码解析3

Everything is Object 数据结构 在Redis中，用 robj 结构表示一切数据对象，可以把它看作一种元数据（MetaData） 各种不同的结构化数据，通过该对象进行封装、传递、变换、编码，而该对象本身却十分简单 其类型定义如下： 1 typedef struct redisObject { un

Everything is Object

 

数据结构

在Redis中，用 robj 结构表示一切数据对象，可以把它看作一种元数据（MetaData）
各种不同的结构化数据，通过该对象进行封装、传递、变换、编码，而该对象本身却十分简单

其类型定义如下：

1 typedef struct redisObject { unsigned storage:unsigned encoding:unsigned lru:refcount; } robj;

type字段表示数据类型，有以下几种定义：
REDIS_STRING   // 字符串
REDIS_LIST  // 链表
REDIS_SET  // 集合
REDIS_ZSET  // 有序集合
REDIS_HASH  // HASH结构（注意，此处不同于传统意义上的哈希表（如stl::hash_map），这里的hash仅有字段散列的语义）
REDIS_VMPOINTER  // VM指针（表示数据处于VM管理之下）

 

encoding字段表示数据编码方式，有以下几种定义：
REDIS_ENCODING_RAW  // 原始编码，就是一个原始字符串
REDIS_ENCODING_INT  // INT型编码，会将数字类型的字符串编码成该格式
REDIS_ENCODING_HT  // 哈希表编码，源代码中以dict结构来管理
REDIS_ENCODING_ZIPMAP  // 精简编码的hash结构，更省内存
REDIS_ENCODING_LINKEDLIST  // 双向链表
REDIS_ENCODING_ZIPLIST  // 精简编码的链表，更省内存
REDIS_ENCODING_INTSET  // 精简编码的集合，更省内存
REDIS_ENCODING_SKIPLIST  // 

refcount字段是对象引用计数，每多一次引用，该计数加1；每减少一次引用，该计数减1，若减至0，则释放该对象内存

 

操作流程

Redis源代码中，有大量的robj指针在函数间传递
下面，以redis处理“set”命令为例，对 robj的操作进行讲解

 

1. 在 ProcessInlineBuffer、ProcessMultiBulkBUffer中，对命令缓存进行解析
    通常是以空格为分隔符进行分离，每一个字符块都编码为一个独立的robj对象
    对象存储在redisClient结构中的argc数组中，提供给后续函数使用
    InlineBuffer：对应于Redis单行命令
    MultiBulkBuffer：对应于多行命令

2. ProcessCommand对命令进行解析，然后进行函数分发
    处理流程进入具体的命令处理函数

3. setCommand是对应于“set”命令的处理函数
    该函数非常简单，网站空间，主要起到一个命令接入作用
    它会对obj-val进行一次尝试性的编码转换，在本例中，会尝试将val对象转换为一个INT型的对象
    转换完成后，进入内部共享函数setGenericCommand处理流程

4. setGenericCommand进行实际的“set”操作逻辑处理，即：
    将kv键值对，加入到该连接对应的命名空间中（即一个dict结构）
    对应于该dict结构，插入操作的具体语义由一个全局性的 dictType 进行定义：

1 dictType commandTableDictType = { NULL, NULL, dictSdsKeyCompare, dictSdsDestructor, dictRedisObjectDestructor };

   根据这个操作定义，执行完比后
   obj-key会复制一份原始字符串，将指针加入dict中（复制操作在dbAdd函数中实现）
   obj-val直接将指针加入dict中，同时将该对象的refcount加1（加引用操作在setKey函数中实现）

5. 整个处理流程结束后，释放redisClient中的argc对象数组
    在本例中，导致的结果是：
    obj-key引用计数减1，最终值为0，导致对象删除
    obj-val引用计数减1，最终值为1，该对象继续存在于全局key的dict表中

 

继续上一条“set”命令，针对更进一步的命令，对redis的对象编码转换作个初步了解
在下图中，主要注意 appendCommand中，由于该命令需要改变 obj-val对象的值，从而导致obj-val从INT编码状态解码到RAW编码状态。

解码时生成了临时对象 obj-decoded
临时对象与obj-append合并，将合并后的值赋给obj-val

 

 

 

 

引用计数 php中的变量

通过引用计数管理对象的生存期，是个好主意。通过上面两张图，也可以初步看出，redis如何通过引用计数来管理对象的生死
在很多动态类型的语言中，也有类似的做法
比如在PHP中，用以下结构表示变量：

1 struct _zval_struct { zend_uint refcount; zend_uchar type; zend_uchar is_ref; }; 7 typedef struct _zval_struct zval;

其中，value是一个 “zvalue_value” 类型的指针
zvalue_value是一个union类型的结构，将不同类型的数据整合进了同一个结构里

1 typedef union _zvalue_value { dval; { 5 char *val; 6 int len; HashTable *ht; zend_object_value obj; } zvalue_value;

 

可以看到，PHP中的变量有两种引用计数

1. refcount：直接引用计数，赋值时计数增加
2. is_ref：间接引用计数，赋引用时计数增加

之所以有这两个值，是因为PHP中的变量有引用的概念，香港虚拟主机，并且涉及到几个重要原则：

1. 赋值零拷贝：变量赋值时，不会复制一份新的变量，而是直接对zval结构加引用，且引用计数加在refcount变量上
                    但是，自定义类对象的赋值，和普通变量不同，默认是赋引用，导致计数加在is_ref上
                    我认为这是PHP语言设计上很混乱的一个地方

2. 写时复制：变量改变会引发变量分离，导致复制一份新变量