redis 系列19 客戶端

一. 概述

　　Redis伺服器是可以與多個客戶端建立網路連接，每個客戶端可以向伺服器發送命令請求，而伺服器則接收並處理客戶端發送的命令請求，並向客戶端返回命令回覆。通過使用I/O多路復用技術實現的文件事件處理器，Redis伺服器使用單進程單線程的方式來處理命令請求，並與多個客戶端進行網路通信。

　　1.1 偽客戶端和普通客戶端

　　　　對於每個與伺服器進行連接的客戶端，伺服器都為這些客戶端建立了相應的redis.h/redisClient結構(客戶端狀態)，這個結構保存了客戶端當前的狀態信息。根據客戶端類型的不同，分為偽客戶端和普通客戶端。偽客戶端處理的命令請求來源於AOF文件或者Lua腳本，而不是網路，這種客戶端不需要套接字連接。普通客戶端使用套接字與伺服器進行通信，下麵腳本顯示了全部的普通客戶端：

    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

　　上面腳本，當fd為-1時，就是一個偽客戶端。普通客戶端的fd都大於0。name代表客戶端名稱，預設為空，可以用client setname命令來設置一個客戶端的名字，例如給當前客戶端設置名稱，以下腳本：

    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標誌

　　　　flags記錄了客戶端的角色(role),以及客戶端目前所處的狀態，flags屬性的值可以是單個標誌，也可以是多個標誌的二進位。客戶端 flag 可以由以下部分組成：

　　1.3 輸入緩衝區qbuf 與輸出緩衝區 obl　　

　　　　(1)客戶端狀態的輸入緩衝區用於保存客戶端發送的命令請求，如set key value, 輸入緩衝區的大小會根據輸入內容動態地縮小或擴大，但它的最大空間不超過1GB,否則伺服器將關閉這個客戶端。

　　　　(2)當服務端執行命令回覆，會被保存在客戶端狀態的輸出緩衝區中，每個客戶端都有兩個輸出緩衝區可用，一個緩衝區大小是固定的，另一個緩衝區的大小是可變的。固定大小的緩衝區用於保存回覆信息長度比較小的，比如OK,簡短的字元串值，整數值，錯誤回覆等。可變大小的緩衝區用於保存長度比較大的，比如一個非常長的字元串值，或一個由很多項組成的列表，或一個包含了很多元素的集合等。 固定大小的緩衝區預設為16kb。可變大小緩衝區不能超過伺服器設置的硬性限制值，本篇最後client-output-buffer-limit時有講。 omem表示輸出緩存的記憶體占用量。

　　1.4 身份驗證

　　　　客戶端狀態的authenticated屬性用於記錄客戶端是否通過了身份驗證，當redisClinet結構下的authenticated屬性為值0時，代表客戶端未通過身份驗證，安裝redis服務後，預設是沒有密碼，也就是不需要身份驗證，通過設置config set requirepass  xxx 來設置密碼。通過auth  xx來驗證密碼是否正確。下麵腳本是設置密碼和驗證密碼是否正確：

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

　　　　當沒有通過驗證時，使用ping命令顯示信息如下， 退出客戶端，重啟登錄使用-a 參數輸入密碼，再次使用ping命令，驗證成功，如下腳本：

    127.0.0.1:6379> ping
    (error) NOAUTH Authentication required.
    [root@xuegod64 ~]# redis-cli -a 123456
    127.0.0.1:6379> ping
    PONG

　　1.5 時間

　　　　客戶端還有幾個和時間有關的屬性，一是age屬性，它記錄了創建客戶端的時間，這個時間可以用來計算客戶端與伺服器已經連接了多少秒。二是idle空轉時間，即客戶端與伺服器最後一次進行互動以來，已經過去了多少秒。

　　1.6 客戶端的創建與關閉

　　　　如果客戶端是通過網路連接與伺服器進行連接的普通客戶端，那麼在客戶端使用connect函數連接到伺服器時，伺服器就會調用連接事件處理器(上篇簡單講到的文件事件處理器)，為客戶端創建相應的客戶端狀態，並將這個新狀態添加到伺服器狀態結構reddisServer結構的clients數組鏈表的末尾。對於關閉普通客戶端，人為可以使用clinet kill命令，來關閉，如下腳本所示：

    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 

　　　　如果用戶為伺服器設置了timeout選項，那麼當客戶端的空轉時間(idle)超過timeout選項設置的值時，客戶端將關閉。如果輸入緩衝區占用空間超過1GB時，客戶端將關閉。

　　　　對於輸出緩衝區的大小，達到限制時，客戶端也將關閉。為了避免客戶端的回覆過大，占用過多的伺服器資源，伺服器會時刻檢查客戶端的輸出緩衝區的大小，併在緩衝區的大小超出範圍時，執行相應的限制操作。伺服器使用兩種模式來限制客戶端輸出緩衝區的大小：

　　　　(1) 硬性限制(hard limit)：如果輸出緩衝區的大小超過了硬性限制所設置的大小，那麼伺服器立即關閉客戶端。

　　　　(2) 軟性限制(soft limit): 如果輸出緩衝區的大小超出了軟性限制所設置的大小，並且占用的時長大於> 設置的總時長，那麼伺服器將關閉客戶端。

　　　　使用client-output-buffer-limit選項可以為普通客戶端，從伺服器客戶端，執行發佈訂閱功能的客戶端分別設置不同的軟性限制和硬性限制，預設設置如下：

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

　　　　normal是普通客戶端：軟性限制和硬性限制都沒有限制。

　　　　slave是從伺服器客戶端：硬性限制是268435456, 軟性限制是67108864 並且時長為60秒。

　　　　pubsub是發佈訂閱功能的客戶端: 硬性限制是33554432, 軟性限制是8388608並且時長為60秒。

　　1.7  偽客戶端的創建與關閉

　　　　對於Lua腳本的偽客戶端，在伺服器初始化時創建，這個偽客戶端在伺服器運行的整個生命期中會一直存在，只有伺服器關閉時，這個客戶端才會被關閉。

　　　　對於AOF文件的偽客戶端，伺服器在載入AOF文件時，會創建偽客戶端，併在載入完成之後，關閉這個偽客戶端。