摘要:在讀者閱讀實(shí)現(xiàn)代碼時(shí),也可以看到最新版本,與有一處是在文件清除掉回車換行符該行被暫時(shí)注釋掉,也就是在版本,使用作為文本協(xié)議分隔符,確定命令的結(jié)尾。
寫在前面
本篇Godis版本號(hào):v0.0.2
前一篇文章實(shí)現(xiàn)了客戶端/服務(wù)端的交互。這一篇,主要介紹get/set命令的實(shí)現(xiàn)。
命令本身比較簡(jiǎn)單,支撐命令的整個(gè)系統(tǒng)基礎(chǔ)比較麻煩。本文會(huì)介紹get/set操作涉及的組件和模塊,并適當(dāng)簡(jiǎn)化,最后實(shí)現(xiàn)功能。
Redis用C語(yǔ)言寫成,C語(yǔ)言自身不支持復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),所以Redis中的string、list、set等結(jié)構(gòu),均是Redis自身實(shí)現(xiàn);而Go版本的Godis,會(huì)盡量使用原生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
set命令和get命令是Redis中使用頻率最高的命令,以set為例,命令“set key value”,將鍵值對(duì)存儲(chǔ)到Redis服務(wù)端,可以簡(jiǎn)化為“操作一個(gè)遠(yuǎn)程關(guān)聯(lián)數(shù)組”。
當(dāng)然,相比關(guān)聯(lián)數(shù)組,Redis多了如下特性:
多DB,支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)切換;
高可用之?dāng)?shù)據(jù)持久化;
高可用之主從復(fù)制;
安全、事務(wù)、發(fā)布訂閱等。
本文重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)及查詢,交互協(xié)議和持久化會(huì)在后續(xù)短文實(shí)現(xiàn)。
執(zhí)行流程 流程拆解從服務(wù)端初始化、客戶端輸入“set alpha 123”命令,到接收到返回結(jié)果,經(jīng)歷如下步驟:
實(shí)例化server及相關(guān)資源,準(zhǔn)備連接;
客戶端與服務(wù)端建立連接,服務(wù)端初始化一個(gè)client結(jié)構(gòu)體,用來(lái)保存當(dāng)前連接;
將客戶端請(qǐng)求的“set alpha 123”字符串,分拆為“set”、“alpha”、“123”三部分;
查找是否支持set命令,并確定參數(shù)合法,調(diào)set用命令的實(shí)現(xiàn)函數(shù)SetCommand,更新db數(shù)據(jù);
執(zhí)行結(jié)果響應(yīng)給客戶端;
執(zhí)行流程大致如下:
接下來(lái)分開說明主要步驟。
1.數(shù)據(jù)交互前篇實(shí)現(xiàn)的客戶端/服務(wù)端交互使用的協(xié)議是textproto,沒有使用Redis自身的統(tǒng)一協(xié)議。這一篇,客戶端對(duì)服務(wù)端執(zhí)行的get、set命令,均以原生文本方式發(fā)送給服務(wù)端執(zhí)行。在讀者閱讀實(shí)現(xiàn)代碼時(shí),也可以看到最新release版本,與v0.0.1有一處diff是在godis-cli.go文件:
//清除掉回車換行符 //text = strings.Replace(text, " ", "", -1)
該行被暫時(shí)注釋掉,也就是在v0.0.2版本,使用“n”作為文本協(xié)議分隔符,確定命令的結(jié)尾。
如客戶端發(fā)送"set alpha 123",服務(wù)端接收到的就是如下字節(jié)數(shù)據(jù):
分別對(duì)應(yīng)ASCII碼為:
2.服務(wù)端準(zhǔn)備第一篇(https://segmentfault.com/a/11...)提到過服務(wù)端需要一個(gè)server結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)相關(guān)信息,在服務(wù)端準(zhǔn)備好處理請(qǐng)求前,對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)例化并進(jìn)行一系列初始化操作:初始化基本配置、分配多db資源、加載磁盤持久化數(shù)據(jù)、信號(hào)監(jiān)聽處理等。
初始化server的代碼主要是一些賦值操作和相應(yīng)結(jié)構(gòu)體初始化:
// 初始化服務(wù)端實(shí)例 func initServer() { godis.Pid = os.Getpid() godis.DbNum = 16 initDb() godis.Start = time.Now().UnixNano() / 1000000 //var getf server.CmdFun getCommand := &core.GodisCommand{Name: "get", Proc: core.GetCommand} setCommand := &core.GodisCommand{Name: "set", Proc: core.SetCommand} godis.Commands = map[string]*core.GodisCommand{ "get": getCommand, "set": setCommand, } } // 初始化db func initDb() { godis.Db = make([]*core.GodisDb, godis.DbNum) for i := 0; i < godis.DbNum; i++ { godis.Db[i] = new(core.GodisDb) godis.Db[i].Dict = make(map[string]*core.GodisObject, 100) } }
這里簡(jiǎn)單解釋下core.GodisCommand結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,記錄了命令的名字、函數(shù)指針和參數(shù)校驗(yàn)相關(guān)的信息。在執(zhí)行命令前,校驗(yàn)命令是否存在的過程,需要查找支持的”命令表“。該命令表就是commands,commands由一組core.GodisCommand構(gòu)成。commands中查不到的命令,則為不支持的命令;而命令參數(shù)需要滿足哪些條件,由core.GodisCommand結(jié)構(gòu)的其他字段記錄。
3.服務(wù)端接收當(dāng)服務(wù)端準(zhǔn)備就緒,開始接受請(qǐng)求。
請(qǐng)求到來(lái),server會(huì)實(shí)例化一個(gè)client結(jié)構(gòu)體,保存當(dāng)前連接。該client結(jié)構(gòu)體也在前篇有介紹,主要用來(lái)存儲(chǔ)當(dāng)前連接的db等信息。
// CreateClient 連接建立 創(chuàng)建client記錄當(dāng)前連接 func (s *Server) CreateClient(conn net.Conn) (c *Client) { c = new(Client) c.Db = s.Db[0] c.Argv = make([]*GodisObject, 5) c.QueryBuf = "" return c }4.執(zhí)行命令
將請(qǐng)求的命令分解,校驗(yàn)無(wú)誤后,調(diào)用響應(yīng)函數(shù)執(zhí)行。注意,只在當(dāng)前client結(jié)構(gòu)指向的db中執(zhí)行插入、查詢、更新等操作。如果需要操作其他db,執(zhí)行"select"命令便將當(dāng)前client指向的db指針指向select后的位置。
執(zhí)行完成后,將結(jié)果寫入到client結(jié)構(gòu)的Buf字段。
下面的handle函數(shù)包括了client的創(chuàng)建、數(shù)據(jù)接收、執(zhí)行和返回。
// 處理請(qǐng)求 func handle(conn net.Conn) { c := godis.CreateClient(conn) for { err := c.ReadQueryFromClient(conn) if err != nil { log.Println("readQueryFromClient err", err) return } c.ProcessInputBuffer() godis.ProcessCommand(c) responseConn(conn, c) } } // ProcessCommand 執(zhí)行命令 func (s *Server) ProcessCommand(c *Client) { v := c.Argv[0].Ptr name, ok := v.(string) if !ok { log.Println("error cmd") os.Exit(1) } cmd := lookupCommand(name, s) if cmd != nil { c.Cmd = cmd call(c, s) } else { addReply(c, CreateObject(ObjectTypeString, fmt.Sprintf("(error) ERR unknown command "%s"", name))) } }
ProcessCommand函數(shù)先從命令表中查找命令,如果存在,調(diào)用該命令的實(shí)現(xiàn),并將結(jié)果寫入client.Buf字段。
5.響應(yīng)請(qǐng)求將client.Buf內(nèi)容,返回給請(qǐng)求方,完成。
最后將執(zhí)行結(jié)果返回給請(qǐng)求方。
// 響應(yīng)返回給客戶端 func responseConn(conn net.Conn, c *core.Client) { conn.Write([]byte(c.Buf)) }測(cè)試
分別編譯服務(wù)端和命令行客戶端:
go build godis-server.go
go build godis-server.go
啟動(dòng) ./godis-server
1.非法命令:?
服務(wù)端啟動(dòng):
cli請(qǐng)求:
本篇問題文本協(xié)議的格式分隔符沒有處理好,在服務(wù)端又是使用的conn.Read(buff),讀入的數(shù)據(jù)與buff額外的緩沖區(qū)混在一起。而print字符串又屏蔽了有效字符串后全零的問題(print調(diào)試最好輸出原始數(shù)據(jù))。
下集預(yù)告1. 實(shí)現(xiàn)Redis統(tǒng)一協(xié)議
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