redis 系列19 客户端

Posted 2021-01-24 花阴偷移

一. 概述

　　Redis服务器是可以与多个客户端建立网络连接，每个客户端可以向服务器发送命令请求，而服务器则接收并处理客户端发送的命令请求，并向客户端返回命令回复。通过使用I/O多路复用技术实现的文件事件处理器，Redis服务器使用单进程单线程的方式来处理命令请求，并与多个客户端进行网络通信。

　　1.1 伪客户端和普通客户端

　　　　对于每个与服务器进行连接的客户端，服务器都为这些客户端建立了相应的redis.h/redisClient结构(客户端状态)，这个结构保存了客户端当前的状态信息。根据客户端类型的不同，分为伪客户端和普通客户端。伪客户端处理的命令请求来源于AOF文件或者Lua脚本，而不是网络，这种客户端不需要套接字连接。普通客户端使用套接字与服务器进行通信，下面脚本显示了全部的普通客户端：

    127.0.0.1:6379> client list
    id=2 addr=127.0.0.1:45090 fd=8 name= age=95 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
    id=3 addr=127.0.0.1:45092 fd=9 name= age=3 idle=3 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=command

　　上面脚本，当fd为-1时，就是一个伪客户端。普通客户端的fd都大于0。name代表客户端名称，默认为空，可以用client setname命令来设置一个客户端的名字，例如给当前客户端设置名称，以下脚本：

    127.0.0.1:6379> client setname client1
    OK
    127.0.0.1:6379> client list
    id=2 addr=127.0.0.1:45090 fd=8 name=client1 age=414 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
    id=3 addr=127.0.0.1:45092 fd=9 name= age=322 idle=322 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 
　　events=r cmd=command

　　

　　1.2  flags标志

　　　　flags记录了客户端的角色(role),以及客户端目前所处的状态，flags属性的值可以是单个标志，也可以是多个标志的二进制。客户端 flag 可以由以下部分组成：

属性值	描述
O	客户端是 MONITOR 模式下的附属节点（slave）
S	客户端是一般模式下（normal）的附属节点
M	客户端是主节点（master）
x	客户端正在执行事务
b	客户端正在等待阻塞事件
i	客户端正在等待 VM I/O 操作（已废弃
c	在将回复完整地写出之后，关闭链接
u	客户端未被阻塞（unblocked）
N	未设置任何 flag
r	客户端套接字（在事件 loop 中）是可读的（readable）
w	客户端套接字（在事件 loop 中）是可写的（writeable）

　　

　　1.3 输入缓冲区qbuf 与输出缓冲区 obl　　

　　　　(1)客户端状态的输入缓冲区用于保存客户端发送的命令请求，如set key value, 输入缓冲区的大小会根据输入内容动态地缩小或扩大，但它的最大空间不超过1GB,否则服务器将关闭这个客户端。

　　　　(2)当服务端执行命令回复，会被保存在客户端状态的输出缓冲区中，每个客户端都有两个输出缓冲区可用，一个缓冲区大小是固定的，另一个缓冲区的大小是可变的。固定大小的缓冲区用于保存回复信息长度比较小的，比如OK,简短的字符串值，整数值，错误回复等。可变大小的缓冲区用于保存长度比较大的，比如一个非常长的字符串值，或一个由很多项组成的列表，或一个包含了很多元素的集合等。 固定大小的缓冲区默认为16kb。可变大小缓冲区不能超过服务器设置的硬性限制值，本篇最后client-output-buffer-limit时有讲。 omem表示输出缓存的内存占用量。

　　

　　1.4 身份验证

　　　　客户端状态的authenticated属性用于记录客户端是否通过了身份验证，当redisClinet结构下的authenticated属性为值0时，代表客户端未通过身份验证，安装redis服务后，默认是没有密码，也就是不需要身份验证，通过设置config set requirepass  xxx 来设置密码。通过auth  xx来验证密码是否正确。下面脚本是设置密码和验证密码是否正确：

    127.0.0.1:6379> config set requirepass 123456
    OK
    127.0.0.1:6379> auth 123456
    OK

　　　　当没有通过验证时，使用ping命令显示信息如下， 退出客户端，重启登录使用-a 参数输入密码，再次使用ping命令，验证成功，如下脚本：

    127.0.0.1:6379> ping
    (error) NOAUTH Authentication required.
    [[email protected]64 ~]# redis-cli -a 123456
    127.0.0.1:6379> ping
    PONG

 

　　1.5 时间

　　　　客户端还有几个和时间有关的属性，一是age属性，它记录了创建客户端的时间，这个时间可以用来计算客户端与服务器已经连接了多少秒。二是idle空转时间，即客户端与服务器最后一次进行互动以来，已经过去了多少秒。

 

　　1.6 客户端的创建与关闭

　　　　如果客户端是通过网络连接与服务器进行连接的普通客户端，那么在客户端使用connect函数连接到服务器时，服务器就会调用连接事件处理器(上篇简单讲到的文件事件处理器)，为客户端创建相应的客户端状态，并将这个新状态添加到服务器状态结构reddisServer结构的clients数组链表的末尾。对于关闭普通客户端，人为可以使用clinet kill命令，来关闭，如下脚本所示：

    127.0.0.1:6379> client list
    id=4 addr=127.0.0.1:45094 fd=8 name= age=6141 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
    id=6 addr=127.0.0.1:45098 fd=9 name= age=5966 idle=22 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=client
    127.0.0.1:6379> client kill id 6
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> client list
    id=4 addr=127.0.0.1:45094 fd=8 name= age=6179 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 

　　　　如果用户为服务器设置了timeout选项，那么当客户端的空转时间(idle)超过timeout选项设置的值时，客户端将关闭。如果输入缓冲区占用空间超过1GB时，客户端将关闭。

　　　　对于输出缓冲区的大小，达到限制时，客户端也将关闭。为了避免客户端的回复过大，占用过多的服务器资源，服务器会时刻检查客户端的输出缓冲区的大小，并在缓冲区的大小超出范围时，执行相应的限制操作。服务器使用两种模式来限制客户端输出缓冲区的大小：

　　　　(1) 硬性限制(hard limit)：如果输出缓冲区的大小超过了硬性限制所设置的大小，那么服务器立即关闭客户端。

　　　　(2) 软性限制(soft limit): 如果输出缓冲区的大小超出了软性限制所设置的大小，并且占用的时长大于> 设置的总时长，那么服务器将关闭客户端。

　　　　使用client-output-buffer-limit选项可以为普通客户端，从服务器客户端，执行发布订阅功能的客户端分别设置不同的软性限制和硬性限制，默认设置如下：

1) "client-output-buffer-limit"
2) "normal 0 0 0 slave 268435456 67108864 60 pubsub 33554432 8388608 60"

　　　　normal是普通客户端：软性限制和硬性限制都没有限制。

　　　　slave是从服务器客户端：硬性限制是268435456, 软性限制是67108864 并且时长为60秒。

　　　　pubsub是发布订阅功能的客户端: 硬性限制是33554432, 软性限制是8388608并且时长为60秒。

 

　　1.7  伪客户端的创建与关闭

　　　　对于Lua脚本的伪客户端，在服务器初始化时创建，这个伪客户端在服务器运行的整个生命期中会一直存在，只有服务器关闭时，这个客户端才会被关闭。

　　　　对于AOF文件的伪客户端，服务器在载入AOF文件时，会创建伪客户端，并在载入完成之后，关闭这个伪客户端。