《Redis设计与实现》读书笔记（二十一） ——Redis服务器定时函数serverCron详解

《Redis设计与实现》读书笔记（二十一） ——Redis服务器定时函数serverCron详解

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一、概述

redis定时函数——serverCron，该函数，默认情况下，redis每100毫秒执行一次，这个执行间隔可以在配置文件进行设置。这个函数是用于管理服务器的资源，保证服务器更良好的运转。

redis将部分用于此函数的属性，也存于结构体redisServer之中。

         structredisServer{
         //..其他内容
         time_t unixtime;
         long long mstime;
         unsigned lruclock:22;
         size_t stat_peak_memory;
         int shutdown_asap;
         int aof_rewrite_scheduled;
         pid_t rdb_child_pid;
         pid_t aof_child_pid;
         int cronloops;
         }

二、函数功能

redis的serverCron函数，执行期间需要做11件事，如下：

1、更新服务器时间缓存

redis中有许多功能要获取系统当前时间，则需要调用系统接口查询时间，这样比较耗时，因此redis在结构体中用unixtime、mstime属性，保存了当前时间，并且定时更新这个值。前者是秒级unix时间戳，后者是毫秒级unix时间戳。

但是，由于每100毫秒才更新因此，因而这两个值只会用在打印日志、更新服务器LRU时钟、决定是否进行持久化任务、计算服务器上线时间等，精度要求不高的地方使用。

对于键过期时间、慢查询日志等，服务器会再次进行系统时间调用，获取最精确的时间。

2、更新lru时间

lru记录的是服务器最后一次被访问的时间，是用于服务器的计算空转时长，用属性lruclock进行存储。默认情况下，每10秒更新一次。另外，每个redis对象也存了一个lru，保存的是该对象最后一次被被访问的时间。

当要计算redis对象的空转时间，则会用服务器的lru减去redis对象的lru，获得的结果即对象的空转时长。

在redis客户端，用命令objectidletime key，可以查看该key的空转时长，返回结果是以秒为单位。由于redis每10秒更新一次服务器的最后访问时间，因此不是很精确。

3、更新服务器每秒执行命令数

这个不是通过扫描全部的键，而是采用抽样的方式确定的结果。每100毫秒1次，随机抽取一些键，查看最近1秒是否有操作，来确定最近1秒的操作次数。

接着，会将这个值，与上一次的结果，取平均值，作为本次计算的每秒执行命令数。在存入结构体中，供下次取平均值使用。

4、更新服务器内存峰值

redis服务器中，用stat_peak_memory记录服务器内存峰值。每次执行serverCron函数，会查看当前内存使用量，并且与stat_peak_memory比较，如果超过这个值，就更新这个属性。

5、处理sigterm信号

redis服务器，用属性shutdown_asap记录当前的结果，0是不用进行操作，1的话是要求服务器尽快关闭。

因此，服务器关闭命令shutdown执行，并不会立即关闭服务器，而是将服务器的shutdown_asap属性置成1，当下一次serverCron读取时，就会拒绝新的请求，完成当前正在执行的命令后，开始持久化相关的操作，结束持久化后才会关闭服务器。

6、管理客户端资源

主要是会检查客户端的两个内容：

1）客户端很长时间没有和服务器响应，服务器认为该客户端超时，则会断开和该客户端的连接。

2）当客户端在上一次执行命令请求后，输入缓冲区超过规定的长度，程序会释放输入缓冲区，并创建一个默认大小的缓冲区，防止缓冲区过分消耗。

3）关闭输出缓冲区超出大小限制的客户端。

7、管理数据库资源

主要是检查键是否过期，并且按照配置的策略，删除过期的键。如懒惰删除、定期删除等。

8、执行被延迟的bgrewriteaof命令

redis用属性aof_rewrite_scheduled记录是否有延迟的bgrewriteaof命令。

当执行bgsave命令期间，如果接收到bgrewriteaof命令，不会立即执行该命令，而是会将属性aof_rewrite_scheduled置成1。

每次执行serverCron函数执行时，发现属性aof_rewrite_scheduled是1，会检查当前是否在执行bgsave命令或bgrewriteaof命令，如果没有在执行这两个命令，则会执行bgrewriteaof命令。

9、检查持久化操作的运行状态

redis服务器分别用rdb_child_pid和aof_child_pid属性，记录rdb和aof的子进程号（即子进程pid），如果没有在执行相应的持久化，则值是-1。

1）有一个值不是-1时

每次服务器检查这两个属性，发现有一个不是-1，则会检查子进程是否有信号发来服务器进程。

如果有信号，表示rdb完成或aof重写完毕，服务器会进行后续的操作，比如用新的rdb、aof替换旧的相应文件。

如果没信号，表示持久化还没完成，程序不做动作。

2）两个值都是-1时

两个值都不是-1，会进行三个检查：

如果bgrewriteaof命令有存在延迟（即上述aof_rewrite_scheduled值是1），因为两个属性都是 -1，表示当前没有在持久化，则redis服务器会开始aof的重写。

检查服务器是否满足bgsave条件，如果满足，因为两个属性都是 -1，则会开始执行bgsave。

检查服务器是否满足bgrewriteaof条件，如果满足，因为两个属性都是 -1，则会开始执行bgrewriteaof。

流程如下：

10、将aof缓冲区内容写入aof文件

如果开启aof，redis会记录每个写命令，写入aof缓冲区，但是为了减少磁盘I/O，不会立即写入aof文件。而是在执行serverCron函数时，才会开始将缓冲区内容写入aof文件。

11、记录执行一次serverCron

redis用属性cronloops保存serverCron函数执行的次数。当执行一次serverCron，则会将属性值加1。

这个值目前的作用，是在主从复制情况下，会有一个条件是，每执行n次serverCron，则执行一次指定代码。

——written by linhxx 2017.09.09