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标题: 怎样使用空闲时间高效深入地阅读Redis的源码？ [打印本页]

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作者: Java干货分享    时间: 2021-9-8 17:16
标题: 怎样使用空闲时间高效深入地阅读Redis的源码？
前言

学习了黄建宏老师的《Redis设计与实现》之后，对redis的部门实现有了一个简明的认识。在口试过程中，redis确实成为了口试官考核我的一个亮点，恰好以后的工作又与redis有着千丝万缕的联系，于是就想趁着毕业前的这段时间把redis的源代码研究一下，为以后的工作打个精良的底子。


Redis简介
redis全称REmote DIctionary Server，是一个由Salvatore Sanfilippo写的高性能key-value存储系统，其完全开源免费，服从BSD协议。Redis与其他key-value缓存产品（如memcache）有以下几个特点。

• Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。
  
• Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。
  
• Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
  

Redis的性能极高且拥有丰富的数据类型，同时，Redis所有操作都是原子性的，也支持对几个操作合并后原子性的执行。另外，Redis有丰富的扩展特性，它支持publish/subscribe, 关照,key 过期等等特性。
Redis更为优秀的地方在于，它的代码风格极其精简，整个源码只有23000行，很有利于阅读和赏析！还在等什么呢？Start！
如何获取Redis源码？
redis是完全开源的，其源代码可以在直接在官网上获取（目前最新版本是3.2.5）。执行以下指令：
cd ... // 这里打开你存放redis的文件夹wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.5.tar.gztar zxvf redis-3.2.5.tar.gz此时，进入解压后的redis目次下的src文件夹，redis的所有源代码都存放在此。
[root@VM_123_20_centos redis-3.2.5]# cd src/[root@VM_123_20_centos src]# lsMakefile      crc64.h        mkreleasehdr.sh    redis-cli.o     sort.oMakefile.dep  crc64.o        multi.c            redis-sentinel  sparkline.cadlist.c      db.c           multi.o            redis-server    sparkline.hadlist.h      db.o           networking.c       redis-trib.rb   sparkline.oadlist.o      debug.c        networking.o       redisassert.h   syncio.cae.c          debug.o        notify.c           release.c       syncio.oae.h          debugmacro.h   notify.o           release.h       t_hash.cae.o          dict.c         object.c           release.o       t_hash.oae_epoll.c    dict.h         object.o           replication.c   t_list.cae_evport.c   dict.o         pqsort.c           replication.o   t_list.oae_kqueue.c   endianconv.c   pqsort.h           rio.c           t_set.cae_select.c   endianconv.h   pqsort.o           rio.h           t_set.oanet.c        endianconv.o   pubsub.c           rio.o           t_string.canet.h        fmacros.h      pubsub.o           scripting.c     t_string.oanet.o        geo.c          quicklist.c        scripting.o     t_zset.caof.c         geo.h          quicklist.h        sds.c           t_zset.oaof.o         geo.o          quicklist.o        sds.h           testhelp.hasciilogo.h   help.h         rand.c             sds.o           util.cbio.c         hyperloglog.c  rand.h             sdsalloc.h      util.hbio.h         hyperloglog.o  rand.o             sentinel.c      util.obio.o         intset.c       rdb.c              sentinel.o      valgrind.supbitops.c      intset.h       rdb.h              server.c        version.hbitops.o      intset.o       rdb.o              server.h        ziplist.cblocked.c     latency.c      redis-benchmark    server.o        ziplist.hblocked.o     latency.h      redis-benchmark.c  setproctitle.c  ziplist.ocluster.c     latency.o      redis-benchmark.o  setproctitle.o  zipmap.ccluster.h     lzf.h          redis-check-aof    sha1.c          zipmap.hcluster.o     lzfP.h         redis-check-aof.c  sha1.h          zipmap.oconfig.c      lzf_c.c        redis-check-aof.o  sha1.o          zmalloc.cconfig.h      lzf_c.o        redis-check-rdb    slowlog.c       zmalloc.hconfig.o      lzf_d.c        redis-check-rdb.c  slowlog.h       zmalloc.ocrc16.c       lzf_d.o        redis-check-rdb.o  slowlog.ocrc16.o       memtest.c      redis-cli          solarisfixes.hcrc64.c       memtest.o      redis-cli.c        sort.c源代码结构剖析
看了上面src目次下的文件，简直让人眼花缭乱。这里不得不品评以下redis的作者啊，都没有整理一下源代码，统统都放在一个文件夹下。
正所谓不打无准备的仗，拿到源码之后，我们首先要对这些文件进行一个分类，来规划一下我们的阅读顺序。这里介绍一下在网上看到的源码阅读方法（摘自redis源码剖析）。

• 自底向上：从耦合关系最小的模块开始读，然后渐渐过度到关系紧密的模块。就好像写程序的测试一样，先从单元测试开始，然后才到功能测试。
  
• 从功能入手：通过文件名（模块名）和函数名，快速定位到一个功能的具体实现，然后追踪整个实现的运作流程，从而了解该功能的实现方式。
  
• 自顶向下：从程序的 main() 函数，或者某个特别大的调用者函数为入口，以深度优先或者广度优先的方式阅读它的源码。
  

按照上图对Redis源码的模块分别，初步确定一下源码的学习路线如下：
第一阶段

• 阅读Redis的数据结构部门，根本位于如下文件中：内存分配 zmalloc.c和zmalloc.h
  
• 动态字符串 sds.h和sds.c
  
• 双端链表 adlist.c和adlist.h
  
• 字典 dict.h和dict.c
  
• 跳跃表 server.h文件内里关于zskiplist结构和zskiplistNode结构，以及t_zset.c中所有zsl开头的函数，比如 zslCreate、zslInsert、zslDeleteNode等等。
  
• 基数统计 hyperloglog.c 中的 hllhdr 结构， 以及所有以 hll 开头的函数
  

第二阶段 熟悉Redis的内存编码结构

• 整数聚集数据结构 intset.h和intset.c
  
• 压缩列表数据结构 ziplist.h和ziplist.c
  

第三阶段 熟悉Redis数据类型的实现

• 对象系统 object.c
  
• 字符串键 t_string.c
  
• 列表建 t_list.c
  
• 散列键 t_hash.c
  
• 聚集键 t_set.c
  
• 有序聚集键 t_zset.c中除 zsl 开头的函数之外的所有函数
  
• HyperLogLog键 hyperloglog.c中所有以pf开头的函数
  

第四阶段 熟悉Redis数据库的实现

• 数据库实现 redis.h文件中的redisDb结构，以及db.c文件
  
• 关照功能 notify.c
  
• RDB持久化 rdb.c
  
• AOF持久化 aof.c
  

以及一些独立功能模块的实现

• 发布和订阅 redis.h文件的pubsubPattern结构，以及pubsub.c文件
  
• 事务 redis.h文件的multiState结构以及multiCmd结构，multi.c文件
  

第五阶段 熟悉客户端和服务器端的代码实现

• 事件处理模块 ae.c/ae_epoll.c/ae_evport.c/ae_kqueue.c/ae_select.c
  
• 网路链接库 anet.c和networking.c
  
• 服务器端 redis.c
  
• 客户端 redis-cli.c
  
• 这个时候可以阅读下面的独立功能模块的代码实现
  
• lua脚本 scripting.c
  
• 慢查询 slowlog.c
  
• 监督 monitor.c
  

第六阶段 这一阶段主要是熟悉Redis多机部门的代码实现

• 复制功能 replication.c
  
• Redis Sentinel sentinel.c
  
• 集群 cluster.c
  

其他代码文件介绍

关于测试方面的文件有：

• memtest.c 内存检测
  
• redis_benchmark.c 用于redis性能测试的实现。
  
• redis_check_aof.c 用于更新日志检查的实现。
  
• redis_check_dump.c 用于本地数据库检查的实现。
  
• testhelp.c 一个C风格的小型测试框架。
  

一些工具类的文件如下：

• bitops.c GETBIT、SETBIT 等二进制位操作下令的实现
  
• debug.c 用于调试时使用
  
• endianconv.c 高低位转换，不同系统，高低位顺序不同
  
• help.h 辅助于下令的提示信息
  
• lzf_c.c 压缩算法系列
  
• lzf_d.c 压缩算法系列
  
• rand.c 用于产生随机数
  
• release.c 用于发布时使用
  
• sha1.c sha加密算法的实现
  
• util.c 通用工具方法
  
• crc64.c 循环冗余校验
  
• sort.c SORT下令的实现
  
• 一些封装类的代码实现：
  
• bio.c background I/O的意思，开启后台线程用的
  
• latency.c 延迟类
  
• migrate.c 下令迁移类，包罗下令的还原迁移等
  
• pqsort.c 排序算法类
  
• rio.c redis定义的一个I/O类
  
• syncio.c 用于同步Socket和文件I/O操作
  

整个Redis的源码分类大体上如上所述了，接下来就按照既定的几个阶段一一去分析Redis这款如此优秀的源代码吧！
又给自己制定了一个艰巨的计划，希望自己能像之前一样坚持下去，一点一点去分析，相信最后会收获很多！
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