Redis服务器负责接管解决用户申请，为用户提供服务。
Redis服务器的启动命令格局如下：
redis-server [ configfile ] [ options ]configfile参数指定配置文件。options参数指定启动配置项，它能够笼罩配置文件中的配置项，如
redis-server /path/to/redis.conf --port 7777 --protected-mode no该命令启动Redis服务，并指定了配置文件/path/to/redis.conf，给出了两个启动配置项：port、protected-mode。
本文通过浏览Redis源码，剖析Redis启动过程，内容摘自新书《Redis外围原理与实际》。
本文波及Redis的很多概念，如事件循环器、ACL、Module、LUA、慢日志等，这些性能在作者新书《Redis外围原理与实际》做了详尽剖析，感兴趣的读者能够参考本书。
服务器定义
提醒：本章代码如无非凡阐明，均在server.h、server.c中。
Redis中定义了server.h/redisServer构造体，存储Redis服务器信息，包含服务器配置项和运行时数据（如网络连接信息、数据库redisDb、命令表、客户端信息、从服务器信息、统计信息等数据）。
struct redisServer { pid_t pid; pthread_t main_thread_id; char *configfile; char *executable; char **exec_argv; ...}redisServer中的属性很多，这里不一一列举，等到剖析具体性能时再阐明相干的server属性。
server.h中定义了一个redisServer全局变量：
extern struct redisServer server;本书说到的server变量，如无非凡阐明，都是指该redisServer全局变量。例如，第1局部说过server.list_max_ziplist_size等属性，正是指该变量的属性。
能够应用INFO命令获取服务器的信息，该命令次要返回以下信息：
- server：无关Redis服务器的惯例信息。
- clients：客户端连贯信息。
- memory：内存耗费相干信息。
- persistence：RDB和AOF长久化信息。
- stats：惯例统计信息。
- replication：主/正本复制信息。
- cpu：CPU耗费信息。
- commandstats：Redis 命令统计信息。
- cluster：Redis Cluster集群信息。
- modules：Modules模块信息。
- keyspace：数据库相干的统计信息。
- errorstats：Redis谬误统计信息。
INFO命令响应内容中除了memory和cpu等统计数据，其余数据大部分都保留在redisServer中。
main函数
server.c/main函数负责启动Redis服务：
int main(int argc, char **argv) { ... // [1] server.sentinel_mode = checkForSentinelMode(argc,argv); // [2] initServerConfig(); ACLInit(); moduleInitModulesSystem(); tlsInit(); // [3] server.executable = getAbsolutePath(argv[0]); server.exec_argv = zmalloc(sizeof(char*)*(argc+1)); server.exec_argv[argc] = NULL; for (j = 0; j < argc; j++) server.exec_argv[j] = zstrdup(argv[j]); // [4] if (server.sentinel_mode) { initSentinelConfig(); initSentinel(); } // [5] if (strstr(argv[0],"redis-check-rdb") != NULL) redis_check_rdb_main(argc,argv,NULL); else if (strstr(argv[0],"redis-check-aof") != NULL) redis_check_aof_main(argc,argv); // more}【1】查看该Redis服务器是否以sentinel模式启动。
【2】initServerConfig函数将redisServer中记录配置项的属性初始化为默认值。ACLInit函数初始化ACL机制，moduleInitModulesSystem函数初始化Module机制。
【3】记录Redis程序可执行门路及启动参数，以便后续重启服务器。
【4】如果以Sentinel模式启动，则初始化Sentinel机制。
【5】如果启动程序是redis-check-rdb或redis-check-aof，则执行redis_check_rdb_main或redis_check_aof_main函数，它们尝试测验并修复RDB、AOF文件后便退出程序。
Redis编译实现后，会生成5个可执行程序：
- redis-server：Redis执行程序。
- redis-sentinel：Redis Sentinel执行程序。
- redis-cli：Redis客户端程序。
- redis-benchmark：Redis性能压测工具。
- redis-check-aof、redis-check-rdb：用于测验和修复RDB、AOF长久化文件的工具。
持续剖析main函数：
int main(int argc, char **argv) { ... if (argc >= 2) { j = 1; sds options = sdsempty(); char *configfile = NULL; // [6] if (strcmp(argv[1], "-v") == 0 || strcmp(argv[1], "--version") == 0) version(); ... // [7] if (argv[j][0] != '-' || argv[j][1] != '-') { configfile = argv[j]; server.configfile = getAbsolutePath(configfile); zfree(server.exec_argv[j]); server.exec_argv[j] = zstrdup(server.configfile); j++; } // [8] while(j != argc) { ... } // [9] if (server.sentinel_mode && configfile && *configfile == '-') { ... exit(1); } // [10] resetServerSaveParams(); loadServerConfig(configfile,options); sdsfree(options); } ...}【6】对-v、--version、--help、-h、--test-memory等命令进行优先解决。
strcmp函数比拟两个字符串str1、str2，若str1=str2，则返回零；若str1<str2，则返回正数；若str1>str2，则返回负数。
【7】如果启动命令的第二个参数不是以“--”开始的，则是配置文件参数，将配置文件门路转化为绝对路径，存入server.configfile中。
【8】读取启动命令中的启动配置项，并将它们拼接到一个字符串中。
【9】以Sentinel模式启动，必须指定配置文件，否则间接报错退出。
【10】config.c/resetServerSaveParams函数重置server.saveparams属性（该属性寄存RDB SAVE配置）。config.c/loadServerConfig函数从配置文件中加载所有配置项，并应用启动命令配置项笼罩配置文件中的配置项。
提醒：config.c中的configs数组定义了大多数配置选项与server属性的对应关系：
standardConfig configs[] = { createBoolConfig("rdbchecksum", NULL, IMMUTABLE_CONFIG, server.rdb_checksum, 1, NULL, NULL), createBoolConfig("daemonize", NULL, IMMUTABLE_CONFIG, server.daemonize, 0, NULL, NULL), ...}配置项rdbchecksum对应server.rdb_checksum属性，默认值为1（即bool值yes），其余配置项以此类推。如果读者须要查找配置项对应的server属性和默认值，则能够从中查找。
上面持续剖析main函数：
int main(int argc, char **argv) { ... // [11] server.supervised = redisIsSupervised(server.supervised_mode); int background = server.daemonize && !server.supervised; if (background) daemonize(); // [12] serverLog(LL_WARNING, "oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo"); ... // [13] initServer(); if (background || server.pidfile) createPidFile(); ... if (!server.sentinel_mode) { ... // [14] moduleLoadFromQueue(); ACLLoadUsersAtStartup(); InitServerLast(); loadDataFromDisk(); if (server.cluster_enabled) { if (verifyClusterConfigWithData() == C_ERR) { ... exit(1); } } ... } else { // [15] InitServerLast(); sentinelIsRunning(); ... } ... // [16] redisSetCpuAffinity(server.server_cpulist); setOOMScoreAdj(-1); // [17] aeMain(server.el); // [18] aeDeleteEventLoop(server.el); return 0;}【11】server.supervised属性指定是否以upstart服务或systemd服务启动Redis。如果配置了server.daemonize且没有配置server.supervised，则以守护过程的形式启动Redis。
【12】打印启动日志。
【13】initServer函数初始化Redis运行时数据，createPidFile函数创立pid文件。
【14】如果非Sentinel模式启动，则实现以下操作：
（1）moduleLoadFromQueue函数加载配置文件指定的Module模块；
（2）ACLLoadUsersAtStartup函数加载ACL用户管制列表；
（3）InitServerLast函数负责创立后盾线程、I/O线程，该步骤需在Module模块加载后再执行；
（4）loadDataFromDisk函数从磁盘中加载AOF或RDB文件。
（5）如果以Cluster模式启动，那么还须要验证加载的数据是否正确。
【15】如果以Sentinel模式启动，则调用sentinelIsRunning函数启动Sentinel机制。
【16】尽可能将Redis主线程绑定到server.server_cpulist配置的CPU列表上，Redis 4开始应用多线程，该操作能够缩小不必要的线程切换，进步性能。
【17】启动事件循环器。事件循环器是Redis中的重要组件。在Redis运行期间，由事件循环器提供服务。
【18】执行到这里，阐明Redis服务已进行，aeDeleteEventLoop函数革除事件循环器中的事件，最初退出程序。
Redis初始化过程
上面看一下initServer函数，它负责初始化Redis运行时数据：
void initServer(void) { int j; // [1] signal(SIGHUP, SIG_IGN); signal(SIGPIPE, SIG_IGN); setupSignalHandlers(); // [2] makeThreadKillable(); // [3] if (server.syslog_enabled) { openlog(server.syslog_ident, LOG_PID | LOG_NDELAY | LOG_NOWAIT, server.syslog_facility); } // [4] server.aof_state = server.aof_enabled ? AOF_ON : AOF_OFF; server.hz = server.config_hz; server.pid = getpid(); ... // [5] createSharedObjects(); adjustOpenFilesLimit(); // [6] server.el = aeCreateEventLoop(server.maxclients+CONFIG_FDSET_INCR); if (server.el == NULL) { ... exit(1); } // more}【1】设置UNIX信号处理函数，使Redis服务器收到SIGINT信号后退出程序。
【2】设置线程随时响应CANCEL信号，终止线程，以便进行程序。
【3】如果开启了Unix系统日志，则调用openlog函数与Unix系统日志建设输入连贯，以便输入系统日志。
【4】初始化server中负责存储运行时数据的相干属性。
【5】createSharedObjects函数创立共享数据集，这些数据可在各场景中共享应用，如小数字0～9999、罕用字符串+OK\r\n（命令解决胜利响应字符串）、+PONG\r\n（ping命令响应字符串）。adjustOpenFilesLimit函数尝试批改环境变量，进步零碎容许关上的文件描述符下限，防止因为大量客户端连贯（Socket文件描述符）导致谬误。
【6】创立事件循环器。
UNIX编程：信号也称为软中断，信号是UNIX提供的一种解决异步事件的办法，程序通过设置回调函数通知零碎内核，在信号产生后要做什么操作。零碎中很多场景会产生信号，例如：
- 用户按下某些终端键，使终端产生信号。例如，用户在终端按下了中断键（个别为Ctrl+C组合键），会发送SIGINT信号告诉程序进行运行。
- 零碎中产生了某些特定事件，例如，当alarm函数设置的定时器超时，内核发送SIGALRM信号，或者一个过程终止时，内核发送SIGCLD信号给其父过程。
- 某些硬件异样，例如，除数为0、有效的内存援用。
- 程序中应用函数发送信号，例如，调用kill函数将任意信号发送给另一个过程。
感兴趣的读者能够自行深刻理解UNIX编程相干内容。
接着剖析initServer函数：
void initServer(void) { server.db = zmalloc(sizeof(redisDb)*server.dbnum); // [7] if (server.port != 0 && listenToPort(server.port,server.ipfd,&server.ipfd_count) == C_ERR) exit(1); ... // [8] for (j = 0; j < server.dbnum; j++) { server.db[j].dict = dictCreate(&dbDictType,NULL); server.db[j].expires = dictCreate(&keyptrDictType,NULL); ... } // [9] evictionPoolAlloc(); server.pubsub_channels = dictCreate(&keylistDictType,NULL); server.pubsub_patterns = listCreate(); ...}【7】如果配置了server.port，则开启TCP Socket服务，接管用户申请。如果配置了server.tls_ port，则开启TLS Socket服务，Redis 6.0开始反对TLS连贯。如果配置了server.unixsocket，则开启UNIX Socket服务。如果下面3个选项都没有配置，则报错退出。
【8】初始化数据库server.db，用于存储数据。
【9】evictionPoolAlloc函数初始化LRU/LFU样本池，用于实现LRU/LFU近似算法。
持续初始化server中存储运行时数据的相干属性：
void initServer(void) { ... // [10] if (aeCreateTimeEvent(server.el, 1, serverCron, NULL, NULL) == AE_ERR) { serverPanic("Can't create event loop timers."); exit(1); } // [11] for (j = 0; j < server.ipfd_count; j++) { if (aeCreateFileEvent(server.el, server.ipfd[j], AE_READABLE, acceptTcpHandler,NULL) == AE_ERR) { serverPanic( "Unrecoverable error creating server.ipfd file event."); } } ... // [12] aeSetBeforeSleepProc(server.el,beforeSleep); aeSetAfterSleepProc(server.el,afterSleep); // [13] if (server.aof_state == AOF_ON) { server.aof_fd = open(server.aof_filename, O_WRONLY|O_APPEND|O_CREAT,0644); ... } // [14] if (server.arch_bits == 32 && server.maxmemory == 0) { ... server.maxmemory = 3072LL*(1024*1024); /* 3 GB */ server.maxmemory_policy = MAXMEMORY_NO_EVICTION; } // [15] if (server.cluster_enabled) clusterInit(); replicationScriptCacheInit(); scriptingInit(1); slowlogInit(); latencyMonitorInit();}【10】创立一个工夫事件，执行函数为serverCron，负责解决Redis中的定时工作，如清理过期数据、生成RDB文件等。
【11】别离为TCP Socket、TSL Socks、UNIX Socket注册监听AE_READABLE类型的文件事件，事件处理函数别离为acceptTcpHandler、acceptTLSHandler、acceptUnixHandler，这些函数负责接管Socket中的新连贯，本书后续会详细分析acceptTcpHandler函数。
【12】注册事件循环器的钩子函数，事件循环器在每次阻塞前后都会调用钩子函数。
【13】如果开启了AOF，则事后关上AOF文件。
【14】如果Redis运行在32位操作系统上，因为32位操作系统内存空间限度为4GB，所以将Redis应用内存限度为3GB，防止Redis服务器因内存不足而解体。
【15】如果以Cluster模式启动，则调用clusterInit函数初始化Cluster机制。
- replicationScriptCacheInit函数初始化server.repl_scriptcache_dict属性。
- scriptingInit函数初始化LUA机制。
- slowlogInit函数初始化慢日志机制。
- latencyMonitorInit函数初始化提早监控机制。
总结：
- redisServer构造体存储服务端配置项、运行时数据。
- server.c/main是Redis启动办法，负责加载配置，初始化数据库，启动网络服务，创立并启动事件循环器。
文章最初，介绍一下新书《Redis外围原理与实际》，本书通过深入分析Redis 6.0源码，总结了Redis外围性能的设计与实现。通过浏览本书，读者能够深刻了解Redis外部机制及最新个性，并学习到Redis相干的数据结构与算法、Unix编程、存储系统设计，分布式系统架构等一系列常识。
通过该书编辑批准，我会持续在集体技术公众号（binecy）公布书中局部章节内容，作为书的预览内容，欢送大家查阅，谢谢。
语雀平台预览：《Redis外围原理与实际》
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