memcached.c 由于代码太多,在此省略了部分代码,例如UPD连接,二进制协议,某些错误输出和调试输出等,建议从main函数开始看起。
- #include "memcached.h"
- //尝试从socket中读取数据的结果枚举
- enum try_read_result {
- READ_DATA_RECEIVED,
- READ_NO_DATA_RECEIVED,
- READ_ERROR, /** an error occured (on the socket) (or client closed connection) */
- READ_MEMORY_ERROR /** failed to allocate more memory */
- };
- struct stats stats; //全局统计变量
- struct settings settings; //全局配置变量
- static conn *listen_conn = NULL; //全局的监听连接对象
- static int max_fds; //fds上限
- static struct event_base *main_base; //主线程的event_base 对象
- //向客户端发送数据的结果枚举
- enum transmit_result {
- TRANSMIT_COMPLETE, /** All done writing. */
- TRANSMIT_INCOMPLETE, /** More data remaining to write. */
- TRANSMIT_SOFT_ERROR, /** Can‘t write any more right now. */
- TRANSMIT_HARD_ERROR /** Can‘t write (c->state is set to conn_closing) */
- };
- extern pthread_mutex_t conn_lock; //连接锁
- /**
- 创建连接函数,参数为:
- sfd 要监听的socket fd
- init_state 连接的初始化状态conn_states
- event_flags 监听的事件
- read_buffer_size 读缓存大小
- transport 监听的socket 类型
- base event_base
- 每监听一个fd(listen fd和client fd)都会创建这样一个conn来保存相关信息,表示一个“连接”,
- 无论连接是已经连接上了,还是仅仅处于listen状态。
- */
- conn *conn_new(const int sfd, enum conn_states init_state,
- const int event_flags,
- const int read_buffer_size, enum network_transport transport,
- struct event_base *base) {
- conn *c;
- assert(sfd >= 0 && sfd < max_fds);
- c = conns[sfd];
- if (NULL == c) {
- if (!(c = (conn *)calloc(1, sizeof(conn)))) {
- STATS_LOCK();
- stats.malloc_fails++;
- STATS_UNLOCK();
- fprintf(stderr, "Failed to allocate connection object\n");
- return NULL;
- }
- MEMCACHED_CONN_CREATE(c);
- c->rbuf = c->wbuf = 0;
- //c->xx省略部分初始化代码
- c->hdrsize = 0;
- c->rbuf = (char *)malloc((size_t)c->rsize);
- c->wbuf = (char *)malloc((size_t)c->wsize);
- c->ilist = (item **)malloc(sizeof(item *) * c->isize);
- c->suffixlist = (char **)malloc(sizeof(char *) * c->suffixsize);
- c->iov = (struct iovec *)malloc(sizeof(struct iovec) * c->iovsize);
- c->msglist = (struct msghdr *)malloc(sizeof(struct msghdr) * c->msgsize);
- if (c->rbuf == 0 || c->wbuf == 0 || c->ilist == 0 || c->iov == 0 ||
- c->msglist == 0 || c->suffixlist == 0) {
- conn_free(c);
- STATS_LOCK();
- stats.malloc_fails++;
- STATS_UNLOCK();
- fprintf(stderr, "Failed to allocate buffers for connection\n");
- return NULL;
- }
- STATS_LOCK();
- stats.conn_structs++;
- STATS_UNLOCK();
- c->sfd = sfd;
- conns[sfd] = c;
- }
- c->transport = transport;
- c->protocol = settings.binding_protocol;
- if (!settings.socketpath) {
- c->request_addr_size = sizeof(c->request_addr);
- } else {
- c->request_addr_size = 0;
- }
- if (transport == tcp_transport && init_state == conn_new_cmd) {
- if (getpeername(sfd, (struct sockaddr *) &c->request_addr,
- &c->request_addr_size)) {
- perror("getpeername");
- memset(&c->request_addr, 0, sizeof(c->request_addr));
- }
- }
- if (settings.verbose > 1) {
- //省略向终端输出调试的代码
- }
- c->state = init_state;
- //c->xxx 省略部分初始化代码
- c->noreply = false;
- //创建事件,处理函数为event_handler,并把conn 连接对象传入event_handler中。
- //(主线程调用conn_new时:)在主线程,创建完listenfd后,调用此函数监听网络连接事件,此时conn对象的conn_state为conn_listening
- /**(建议看到worker线程调用conn_new时才看以下解析)
- (worker线程调用conn_new时)在worker线程,收到主线程丢过来的client fd时,调用此函数监听来自client fd的网络事件。
- 也就是说,无论是主线程还是worker线程,都会调用此函数conn_new,创建conn连接对象,同时监听各自的fd。
- 而且都是调用event_handler作处理,只是不一样的fd, 不一样的conn对象(即下面的(void *) c)
- 进入 event_handler看看都做了啥?
- */
- event_set(&c->event, sfd, event_flags, event_handler, (void *)c);
- event_base_set(base, &c->event); //为事件设置事件基地
- c->ev_flags = event_flags;
- if (event_add(&c->event, 0) == -1) { //把事件加入监听
- perror("event_add");
- return NULL;
- }
- STATS_LOCK();
- stats.curr_conns++;
- stats.total_conns++;
- STATS_UNLOCK();
- MEMCACHED_CONN_ALLOCATE(c->sfd);
- return c;
- }
- //向客户端输出字符串
- static void out_string(conn *c, const char *str) {
- size_t len;
- assert(c != NULL);
- if (c->noreply) {
- if (settings.verbose > 1)
- fprintf(stderr, ">%d NOREPLY %s\n", c->sfd, str);
- c->noreply = false;
- conn_set_state(c, conn_new_cmd);
- return;
- }
- if (settings.verbose > 1)
- fprintf(stderr, ">%d %s\n", c->sfd, str);
- /* Nuke a partial output... */
- c->msgcurr = 0;
- c->msgused = 0;
- c->iovused = 0;
- add_msghdr(c); //添加一个msghdr
- len = strlen(str);
- if ((len + 2) > c->wsize) {
- /* ought to be always enough. just fail for simplicity */
- str = "SERVER_ERROR output line too long";
- len = strlen(str);
- }
- memcpy(c->wbuf, str, len); //把要发送的字符串写入wbuf字段中
- memcpy(c->wbuf + len, "\r\n", 2); //添加换行回车符
- c->wbytes = len + 2;
- c->wcurr = c->wbuf;
- conn_set_state(c, conn_write); //把连接状态设置为conn_write,则状态机进入conn_write分支执行输出
- c->write_and_go = conn_new_cmd; //当状态机完成输出后要切换到的状态为conn_new_cmd
- return;
- }
- /**
- 无法分配内存时经常会调用此函数,例如内存空间已满,但又无法淘汰旧的item时,则向客户端响应一个错误
- */
- static void out_of_memory(conn *c, char *ascii_error) {
- const static char error_prefix[] = "SERVER_ERROR ";
- const static int error_prefix_len = sizeof(error_prefix) - 1;
- if (c->protocol == binary_prot) {
- /* Strip off the generic error prefix; it‘s irrelevant in binary */
- if (!strncmp(ascii_error, error_prefix, error_prefix_len)) {
- ascii_error += error_prefix_len;
- }
- write_bin_error(c, PROTOCOL_BINARY_RESPONSE_ENOMEM, ascii_error, 0);
- } else {
- out_string(c, ascii_error);
- }
- }
- /*
- * 解析文本协议时,执行set/add/replace 命令并把value数据塞到item之后,调用此函数。
- * 这个函数的作用比较简单,主要是做一些收尾工作。
- *
- */
- static void complete_nread_ascii(conn *c) {
- assert(c != NULL);
- item *it = c->item;
- int comm = c->cmd;
- enum store_item_type ret;
- pthread_mutex_lock(&c->thread->stats.mutex);
- c->thread->stats.slab_stats[it->slabs_clsid].set_cmds++;
- pthread_mutex_unlock(&c->thread->stats.mutex);
- if (strncmp(ITEM_data(it) + it->nbytes - 2, "\r\n", 2) != 0) {
- out_string(c, "CLIENT_ERROR bad data chunk");
- } else {
- ret = store_item(it, comm, c);
- }
- switch (ret) {
- case STORED:
- out_string(c, "STORED");
- break;
- //省略其它
- default:
- out_string(c, "SERVER_ERROR Unhandled storage type.");
- }
- }
- //释放引用,注意仅仅是一个释放引用的逻辑,不一定把内存空间给释放掉
- //具体是否要把内存空间释放,说见item_remove和do_item_remove函数。而在此处,
- //一般都只是释放引用而已。
- item_remove(c->item); /* release the c->item reference */
- c->item = 0;
- }
- //重置命令处理
- static void reset_cmd_handler(conn *c) {
- c->cmd = -1;
- c->substate = bin_no_state;
- if(c->item != NULL) {
- item_remove(c->item);
- c->item = NULL;
- }
- conn_shrink(c);
- /**
- 不知道你有没有在下面这个地方困惑过。。反正我是纠结了很久。。。
- 这个c->rbytes到底什么时候开始不为0了?为0的话,怎么执行这次的命令?
- 回顾一下我们是怎么会调用到reset_cmd_handler这个地方:
- 1)主线程监听到listen fd有连接上来,进入drive_machine的conn_listen状态,
- 然后accept连接得到client fd,再dispatch_conn_new把client fd丢给某个worker线程
- 2)某个worker线程收到主线程丢过来的client fd之后,把它加到那个worker线程自己的
- event_base,然后注册event_handler(event_handler主要是调drive_machine)作为事件处理函数,
- 在注册event_handler的同时,初始化了一个conn对象作为drive_machine的参数,
- 而这个对象中的rbytes为0。
- 3)当worker线程监听的client fd第一次有命令请求过来时(注意是第一次),例如set key 0 0 4\r\n,
- worker线程的收到通知,然后陷入了event_handler再到drive_machine中去。。
- 而此时,传过来的conn* c,c->state 为conn_new_cmd,而c->rbytes确实为0!!
- (再次强调是第一次有命令请求过来时)
- 就在这个时候就进入reset_cmd_handler,当前你看到的这个地方了。继续分析之后做了些啥:
- 4)第3)点得知,c->rbytes由此确实为0,所以在这种情况,必然会进入下面的else分支,
- 状态机进入conn_waiting状态。。。。
- 5)进入conn_waiting状态做了啥?就是把连接状态由conn_waiting变成conn_read,然后stop = true,退出
- 状态机。没错,退出状态机了!结束本次event_handler了!这就是比较纠结之处,这次命令请求触发的
- event_handler居然只做了把状态由conn_new_cmd变成conn_read,然后再等待下次事件通知。
- (详见conn_waiting分支代码)
- 6)那刚才那个命令请求怎么办?压根没有去读?例如set key 0 0 4\r\n这个命令的实质作用被忽略了吗?
- 其实没有。。原因是libevent默认的是水平触发,也就是说,这个命令还没被读,下次继续触发。。。
- 下次event_base会因为刚才那个命令再触发通知告诉worker线程,再次进入drive_machine,只是此时
- c->state是conn_read状态,conn_read分支才真正把这个命令执行!
- 也就是说,当worker线程监听的client fd "第一次"有命令过来的时候,会触发两次event_base的通知!!
- */
- //这个rbytes大于0的情况,是当一次event中包含多个命令,
- //或者说多个\r\n时候,程序执行到第二个及以后命令的时候出现。
- if (c->rbytes > 0) {
- conn_set_state(c, conn_parse_cmd);
- } else {
- conn_set_state(c, c
- onn_waiting);
- }
- }
- enum store_item_type do_store_item(item *it, int comm, conn *c, const uint32_t hv) {
- char *key = ITEM_key(it);
- item *old_it = do_item_get(key, it->nkey, hv); //拿出旧的item
- enum store_item_type stored = NOT_STORED;
- item *new_it = NULL;
- int flags;
- if (old_it != NULL && comm == NREAD_ADD) {
- do_item_update(old_it); //更新item信息,其实主要是更新最近使用信息,即lru链表,。
- } else if (!old_it && (comm == NREAD_REPLACE
- || comm == NREAD_APPEND || comm == NREAD_PREPEND))
- {
- } else if (comm == NREAD_CAS) { //省略
- } else {
- if (comm == NREAD_APPEND || comm == NREAD_PREPEND) {
- if (ITEM_get_cas(it) != 0) {
- // CAS much be equal
- if (ITEM_get_cas(it) != ITEM_get_cas(old_it)) {
- stored = EXISTS;
- }
- }
- if (stored == NOT_STORED) {
- flags = (int) strtol(ITEM_suffix(old_it), (char **) NULL, 10);
- new_it = do_item_alloc(key, it->nkey, flags, old_it->exptime, it->nbytes + old_it->nbytes - 2 /* CRLF */, hv);
- if (new_it == NULL) {
- if (old_it != NULL)
- do_item_remove(old_it);
- return NOT_STORED;
- }
- if (comm == NREAD_APPEND) {
- memcpy(ITEM_data(new_it), ITEM_data(old_it), old_it->nbytes);
- memcpy(ITEM_data(new_it) + old_it->nbytes - 2 /* CRLF */, ITEM_data(it), it->nbytes);
- } else {
- memcpy(ITEM_data(new_it), ITEM_data(it), it->nbytes);
- memcpy(ITEM_data(new_it) + it->nbytes - 2 /* CRLF */, ITEM_data(old_it), old_it->nbytes);
- }
- it = new_it;
- }
- }
- //SET 命令会直接跑来这里,不仔细看还真不知道 -_-||
- /**
- 会跑来这里的,NOT_STORED的都是还没执行"link"操作的情况。
- 像NREAD_APPEND这些命令都是有link过的。
- 至于什么是link,具体往下看。
- */
- if (stored == NOT_STORED) {
- if (old_it != NULL)
- /**
- 如果要SET 的key已经存在,则用新的item覆盖新的。
- 详见thread::item_replace和items::do_item_replace
- */
- item_replace(old_it, it, hv);
- else
- /**
- 如果要SET 的不存在,则把item链接起来,这链接主要是做了一些关于这个item杂七
- 杂八的工作,其实比较重要的两点:
- 1)把item放到hash table ,作用就是为了能够很快通过key拿到item啦。
- 2)插入到lru链表
- 详见items::do_item_link
- */
- do_item_link(it, hv);
- c->cas = ITEM_get_cas(it);
- stored = STORED;
- }
- }
- if (old_it != NULL)
- do_item_remove(old_it); /* release our reference */
- if (new_it != NULL)
- do_item_remove(new_it);
- if (stored == STORED) {
- c->cas = ITEM_get_cas(it);
- }
- return stored;
- }
- static void process_update_command(conn *c, token_t *tokens, const size_t ntokens, int comm, bool handle_cas) {
- char *key;
- size_t nkey;
- unsigned int flags;
- int32_t exptime_int = 0;
- time_t exptime;
- int vlen;
- uint64_t req_cas_id=0;
- item *it;
- assert(c != NULL);
- set_noreply_maybe(c, tokens, ntokens);
- if (tokens[KEY_TOKEN].length > KEY_MAX_LENGTH) {
- out_string(c, "CLIENT_ERROR bad command line format"); //key过长,out_string函数的作用是输出响应,
- //详见out_string定义处
- return;
- }
- key = tokens[KEY_TOKEN].value; //键名
- nkey = tokens[KEY_TOKEN].length; //键长度
- if (! (safe_strtoul(tokens[2].value, (uint32_t *)&flags)
- && safe_strtol(tokens[3].value, &exptime_int)
- && safe_strtol(tokens[4].value, (int32_t *)&vlen))) {
- out_string(c, "CLIENT_ERROR bad command line format");
- return;
- }
- exptime = exptime_int;
- if (exptime < 0)
- exptime = REALTIME_MAXDELTA + 1;
- if (handle_cas) {
- if (!safe_strtoull(tokens[5].value, &req_cas_id)) {
- out_string(c, "CLIENT_ERROR bad command line format");
- return;
- }
- }
- vlen += 2;
- if (vlen < 0 || vlen - 2 < 0) {
- out_string(c, "CLIENT_ERROR bad command line format");
- return;
- }
- if (settings.detail_enabled) {
- stats_prefix_record_set(key, nkey);
- }
- it = item_alloc(key, nkey, flags, realtime(exptime), vlen); //在这里执行内存分配工作。详见item_alloc
- if (it == 0) {
- //略
- return;
- }
- ITEM_set_cas(it, req_cas_id);
- c->item = it; //将item指针指向分配的item空间
- c->ritem = ITEM_data(it); //将 ritem 指向 it->data中要存放 value 的位置
- c->rlbytes = it->nbytes; //data的大小
- c->cmd = comm; //命令类型
- conn_set_state(c, conn_nread); //继续调用状态机,执行命令的另一半工作。
- }
- /**
- 这里就是对命令的解析和执行了,准确来说,这里只是执行了命令的一半,
- 然后根据命令类型再次改变conn_state使程序再次进入状态机,完成命令的
- 另一半工作
- command此时的指针值等于conn的rcurr
- */
- static void process_command(conn *c, char *command) {
- token_t tokens[MAX_TOKENS];
- size_t ntokens;
- int comm; //命令类型
- assert(c != NULL);
- MEMCACHED_PROCESS_COMMAND_START(c->sfd, c->rcurr, c->rbytes);
- if (settings.verbose > 1)
- fprintf(stderr, "<%d %s\n", c->sfd, command);
- c->msgcurr = 0;
- c->msgused = 0;
- c->iovused = 0;
- if (add_msghdr(c) != 0) {
- out_of_memory(c, "SERVER_ERROR out of memory preparing response");
- return;
- }
- /**
- 下面这个tokenize_command是一个词法分析,把command分解成一个个token
- */
- ntokens = tokenize_command(command, tokens, MAX_TOKENS);
- //下面是对上面分解出来的token再进行语法分析,解析命令,下面的comm变量为最终解析出来命令类型
- if (ntokens >= 3 &&
- ((strcmp(tokens[COMMAND_TOKEN].value, "get") == 0) ||
- (strcmp(tokens[COMMAND_TOKEN].value, "bget") == 0))) {
- process_get_command(c, tokens, ntokens, false);
- } else if ((ntokens == 6 || ntokens == 7) &&xx//略
- //add/set/replace/prepend/append为“更新”命令,调用同一个函数执行命令。详见process_update_command定义处
- process_update_command(c, tokens, ntokens, comm, false);
- } else if ((ntokens == 7 || ntokens == 8) && (strcmp(tokens[COMMAND_TOKEN].value, "cas") == 0 && (comm = NREAD_CAS))) {
- process_update_command(c, tokens, ntokens, comm, true);
- } else if ((ntokens == 4 || ntokens == 5) && (strcmp(tokens[COMMAND_TOKEN].value, "incr") == 0)) {
- process_arithmetic_command(c, tokens, ntokens, 1);
- } else if (ntokens >= 3 && (strcmp(tokens[COMMAND_TOKEN].value, "gets") == 0)) {
- //执行get 命令
- process_get_command(c, tokens, ntokens, true);
- } else if ((ntokens == 4 || ntokens == 5) && (strcmp(tokens[COMMAND_TOKEN].value, "decr") == 0)) {
- process_arithmetic_command(c, tokens, ntokens, 0);
- } else if (ntokens >= 3 && ntokens <= 5 && (strcmp(tokens[COMMAND_TOKEN].value, "delete") == 0)) {
- //执行delete 删除命令
- process_delete_command(c, tokens, ntokens);
- }elseif{//省略其它命令。。。
- }
- return;
- }
- /*
- * if we have a complete line in the buffer, process it.
- */
- static int try_read_command(conn *c) {
- assert(c != NULL);
- assert(c->rcurr <= (c->rbuf + c->rsize));
- assert(c->rbytes > 0);
- //省略掉UDP和二进制协议的逻辑
- if (c->protocol == binary_prot) {
- } else {
- char *el, *cont;
- if (c->rbytes == 0) //读buffer没有待解析的数据
- return 0;
- el = memchr(c->rcurr, ‘\n‘, c->rbytes); //找第一个命令的末尾,即换行符
- if (!el) {
- if (c->rbytes > 1024) {
- char *ptr = c->rcurr;
- while (*ptr == ‘ ‘) { /* ignore leading whitespaces */
- ++ptr;
- }
- if (ptr - c->rcurr > 100 ||
- (strncmp(ptr, "get ", 4) && strncmp(ptr, "gets ", 5))) {
- conn_set_state(c, conn_closing);
- return 1;
- }
- }
- /*
- 如果没有找到换行符,则说明读到的数据还不足以成为一个完整的命令,
- 返回0
- */
- return 0;
- }
- cont = el + 1; //下一个命令的开头
- /*
- 下面这个if的作用是把el指向当前命令最后一个有效字符的下一个字符,即\r
- 目的是为了在命令后面插上一个\0,字符串结束符。
- 例如 GET abc\r\n******,变成GET abc\0\n*****,这样以后读出的字符串就是一个命令。
- */
- if ((el - c->rcurr) > 1 && *(el - 1) == ‘\r‘) {
- el--;
- }
- *el = ‘\0‘;
- assert(cont <= (c->rcurr + c->rbytes));
- c->last_cmd_time = current_time;
- process_command(c, c->rcurr); //执行命令。分析详见process_command
- //当前命令执行完之后,把当前指针rcurr指向 下一个命令的开头,并调用rbytes(剩余未处理字节数大小)
- //逻辑上相当于把已处理的命令去掉。
- c->rbytes -= (cont - c->rcurr);
- c->rcurr = cont;
- assert(c->rcurr <= (c->rbuf + c->rsize));
- }
- return 1;
- }
- static enum try_read_result try_read_network(conn *c) {
- enum try_read_result gotdata = READ_NO_DATA_RECEIVED;
- int res;
- int num_allocs = 0;
- assert(c != NULL);
- if (c->rcurr != c->rbuf) {
- if (c->rbytes != 0) /* otherwise there‘s nothing to copy */
- memmove(c->rbuf, c->rcurr, c->rbytes);
- c->rcurr = c->rbuf;
- }
- while (1) {
- if (c->rbytes >= c->rsize) {//读buffer空间扩充
- if (num_allocs == 4) {
- return gotdata;
- }
- ++num_allocs;
- char *new_rbuf = realloc(c->rbuf, c->rsize * 2);
- if (!new_rbuf) {
- //失败的情况,省略
- }
- c->rcurr = c->rbuf = new_rbuf;
- c->rsize *= 2;
- }
- int avail = c->rsize - c->rbytes; //读buffer的空间还剩余多少大小可以用
- res = read(c->sfd, c->rbuf + c->rbytes, avail); //往剩下的可用的地方里塞
- if (res > 0) {
- pthread_mutex_lock(&c->thread->stats.mutex);
- c->thread->stats.bytes_read += res;
- pthread_mutex_unlock(&c->thread->stats.mutex);
- gotdata = READ_DATA_RECEIVED;
- /**
- rbytes是当前指针rcurr至读buffer末尾的数据大小,这里可简单地理解为对rbytes的初始化。
- */
- c->rbytes += res;
- if (res == avail) { //可能还没读完,此时读buffer可用空间满了,那么下次循环会进行读buffer空间扩充
- continue;
- } else {
- break; //socket的可读数据都读完了
- }
- }
- if (res == 0) {
- return READ_ERROR;
- }
- if (res == -1) {
- if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) {
- break;
- }
- return READ_ERROR;
- }
- }
- return gotdata;
- }
- /**
- 通过状态机的方式处理网络请求/命令,后面的代码可以看到,
- 实质这里是根据
- 1)不同的conn连接对象,包括来自主线程的监听listen fd的连接或来自worker线程监听的client fd的连接
- 2)或者说是conn连接不同的状态,例如主线程监听listen fd连接通常是conn_listenning状态,
- 而worker线程监听的client fd的连接 可能是conn_new_cmd,conn_read等状态
- 来进行不同的业务处理
- */
- static void drive_machine(conn *c) {
- bool stop = false;
- int sfd;
- socklen_t addrlen;
- struct sockaddr_storage addr;
- int nreqs = settings.reqs_per_event; //每个连接可处理的最大请求数
- int res;
- const char *str;
- #ifdef HAVE_ACCEPT4
- static int use_accept4 = 1;
- #else
- static int use_accept4 = 0;
- #endif
- assert(c != NULL);
- /**
- 这里是事件被触发后处理业务逻辑的核心
- 这个while循环里面有一个巨大的switch case,根据连接对象 conn当前
- 的连接状态conn_state,进入不同的case,而每个case可能会改变conn的连接状态,
- 也就是说在这个while+switch中,conn会不断的发生状态转移,最后被分发到合适的case上作处理。
- 可以理解为,这里是一个有向图,每个case是一个顶点,有些case通过改变conn对象的连接状态让程序在
- 下一次循环中进入另一个case,几次循环后程序最终进入到“无出度的顶点”然后结束状态机,
- 这里的无出度的顶点就是带设置stop=true的case分支
- */
- while (!stop) {
- switch(c->state) {
- case conn_listening: //此case只有当listen fd有事件到达后触发主线程执行
- sfd = accept(c->sfd, (struct sockaddr *)&addr, &addrlen); //accept,得到client fd
- if (sfd == -1) {
- } else {
- /**
- accept成功后,调用dispatch_conn_new,把client fd交给 worker线程处理
- 必须注意dispatch_conn_new 函数第二个参数:init_state,也就是
- 创建连接对象的初始化状态,通过主线程分发给worker线程的client fd,最终
- 建立的连接对象初始化状态为conn_new_cmd (当然这里只说的是TCP socket的情况,UDP socket暂不作分析)
- */
- dispatch_conn_new(sfd, conn_new_cmd, EV_READ | EV_PERSIST,
- DATA_BUFFER_SIZE, tcp_transport);
- }
- stop = true;
- break;
- case conn_waiting: //等待数据
- if (!update_event(c, EV_READ | EV_PERSIST)) {
- if (settings.verbose > 0)
- fprintf(stderr, "Couldn‘t update event\n");
- conn_set_state(c, conn_closing);
- break;
- }
- conn_set_state(c, conn_read);
- stop = true;
- break;
- case conn_read: //执行读数据
- res = IS_UDP(c->transport) ? try_read_udp(c) : try_read_network(c); //从网络上读取数据
- switch (res) {
- case READ_NO_DATA_RECEIVED:
- conn_set_state(c, conn_waiting); //没有数据再继续等待
- break;
- case READ_DATA_RECEIVED: //成功接收数据则进入conn_parse_cmd分支,解析命令
- conn_set_state(c, conn_parse_cmd);
- break;
- case READ_ERROR:
- conn_set_state(c, conn_closing);
- break;
- case READ_MEMORY_ERROR: /* Failed to allocate more memory */
- /* State already set by try_read_network */
- break;
- }
- break;
- case conn_parse_cmd :
- /**
- try_read_network后,到达conn_parse_cmd状态,但try_read_network并不确保每次到达
- 的数据都足够一个完整的cmd(ascii协议情况下往往是没有"\r\n",即回车换行),
- 所以下面的try_read_command之所以叫try就是这个原因,
- 当读到的数据还不够成为一个cmd的时候,返回0,conn继续进入conn_waiting状态等待更多的数据到达。
- */
- if (try_read_command(c) == 0) {
- /* wee need more data! */
- conn_set_state(c, conn_waiting);
- }
- break;
- case conn_new_cmd:
- /* Only process nreqs at a time to avoid starving other
- connections */
- /*
- 这里的reqs是请求的意思,其实叫“命令”更准确。一次event发生,有可能包含多个命令,
- 从client fd里面read到的一次数据,不能保证这个数据只是包含一个命令,有可能是多个
- 命令数据堆在一起的一次事件通知。这个nreqs是用来控制一次event最多能处理多少个命令。
- */
- --nreqs;
- if (nreqs >= 0) {
- /**
- 准备执行命令。为什么叫reset cmd,reset_cmd_handler其实做了一些解析执行命令之前
- 的初始化动下一个,都会重新进入这个case作。而像上面说的,一次event有可能有多个命令,每执行一个命令,如果还有
- conn_new_cmd,reset一下再执行下一个命令。
- */
- reset_cmd_handler(c);
- } else {
- //省略
- stop = true;
- }
- break;
- case conn_nread:
- /**
- 由process_update_command执行后进入此状态,process_update_command函数只执行了add/set/replace 等命令的一半,
- 剩下的一半由这里完成。
- 在这插一下memcached的命令解析协议,add/set/replace等这种写类型的命令,分为两块,或者说要有两次的“回车”,
- 如:
- 1)set key 0 0 4\r\n
- 2)haha\r\n
- 第1)行是命令,第2)行是数据块。
- 例如如果是上面的set命令,process_update_command只完成了第1)行,分配了item空间,但还没有把value塞到对应的
- item中去。因此,在这一半要完成的动作就是把第2)行代表value的数据读出来,塞到刚拿到的item空间中去
- */
- /*
- 下面的rlbytes字段表示要读的value数据还剩下多少字节
- 如果是第一次由process_update_command进入到此,rlbytes此时在process_update_command中被初始化为item->nbytes,
- 即value的总字节数,由第1)行命令中声明,即上面例子第1)行的"4"
- */
- if (c->rlbytes == 0) {
- /**
- 如果要读value数据的都读完了,就调用complete_nread完成收尾工作,程序会跟着complete_nread进入下一个
- 状态。所以执行完complete_nread会break;
- */
- complete_nread(c);
- break;
- }
- //如果还有数据没读完,继续往下执行。可知,下面的动作就是继续从buffer中读value数据往item中的data的value位置塞。
- /* Check if rbytes < 0, to prevent crash */
- if (c->rlbytes < 0) {
- if (settings.verbose) {
- fprintf(stderr, "Invalid rlbytes to read: len %d\n", c->rlbytes);
- }
- conn_set_state(c, conn_closing);
- break;
- }
- /* first check if we have leftovers in the conn_read buffer */
- if (c->rbytes > 0) {
- /**
- 取rbytes与rlbytes中最小的值。
- 为啥?
- 因为这里我们的目的是剩下的还没读的value的字节,而rlbytes代表的是还剩下的字节数
- 如果rlbytes比rbytes小,只读rlbytes长度就够了,rbytes中多出来的部分不是我们这个时候想要的
- 如果rbytes比rlbytes小,即使你要rlbytes这么多,但buffer中没有这么多给你读。
- */
- int tocopy = c->rbytes > c->rlbytes ? c->rlbytes : c->rbytes;
- if (c->ritem != c->rcurr) {
- memmove(c->ritem, c->rcurr, tocopy); //往分配的item中塞,即为key设置value的过程
- }
- c->ritem += tocopy;
- c->rlbytes -= tocopy;
- c->rcurr += tocopy;
- c->rbytes -= tocopy;
- if (c->rlbytes == 0) {
- break;
- }
- }
- //这里往往是我们先前读到buffer的数据还没足够的情况下,从socket中读。
- /* now try reading from the socket */
- res = read(c->sfd, c->ritem, c->rlbytes);//往分配的item中塞,即为key设置value的过程
- if (res > 0) {
- pthread_mutex_lock(&c->thread->stats.mutex);
- c->thread->stats.bytes_read += res;
- pthread_mutex_unlock(&c->thread->stats.mutex);
- if (c->rcurr == c->ritem) {
- c->rcurr += res;
- }
- c->ritem += res;
- c->rlbytes -= res;
- break;
- }
- if (res == 0) { /* end of stream */
- conn_set_state(c, conn_closing);
- break;
- }
- if (res == -1 && (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK)) {
- if (!update_event(c, EV_READ | EV_PERSIST)) {
- if (settings.verbose > 0)
- fprintf(stderr, "Couldn‘t update event\n");
- conn_set_state(c, conn_closing);
- break;
- }
- stop = true;
- break;
- }
- /* otherwise we have a real error, on which we close the connection */
- if (settings.verbose > 0) {
- }
- conn_set_state(c, conn_closing);
- break;
- case conn_swallow:
- //省略
- conn_set_state(c, conn_closing);
- break;
- case conn_write:
- if (c->iovused == 0 || (IS_UDP(c->transport) && c->iovused == 1)) {
- if (add_iov(c, c->wcurr, c->wbytes) != 0) {
- }
- }
- /* fall through... */ //直接进入conn_mwrite分支
- case conn_mwrite:
- if (IS_UDP(c->transport) && c->msgcurr == 0 && build_udp_headers(c) != 0) {
- if (settings.verbose > 0)
- fprintf(stderr, "Failed to build UDP headers\n");
- conn_set_state(c, conn_closing);
- break;
- }
- switch (transmit(c)) { //执行transmit发送数据到客户端
- case TRANSMIT_COMPLETE:
- if (c->state == conn_mwrite) {
- conn_release_items(c);
- if(c->protocol == binary_prot) {
- conn_set_state(c, c->write_and_go);
- } else {
- conn_set_state(c, conn_new_cmd); //重新回到conn_new_cmd分支等待新命令
- }
- } else if (c->state == conn_write) {
- if (c->write_and_free) {
- free(c->write_and_free);
- c->write_and_free = 0;
- }
- conn_set_state(c, c->write_and_go);
- } else {
- if (settings.verbose > 0)
- fprintf(stderr, "Unexpected state %d\n", c->state);
- conn_set_state(c, conn_closing);
- }
- break;
- case TRANSMIT_INCOMPLETE:
- case TRANSMIT_HARD_ERROR:
- break; /* Continue in state machine. */
- case TRANSMIT_SOFT_ERROR:
- stop = true;
- break;
- }
- break;
- case conn_closing:
- if (IS_UDP(c->transport))
- conn_cleanup(c);
- else
- conn_close(c);
- stop = true;
- break;
- case conn_closed:
- /* This only happens if dormando is an idiot. */
- abort();
- break;
- case conn_max_state:
- assert(false);
- break;
- }
- }
- return;
- }
- //事件处理器主要调用drive_machine状态机执行事件处理
- void event_handler(const int fd, const short which, void *arg) {
- conn *c;
- c = (conn *)arg;
- assert(c != NULL);
- c->which = which;
- if (fd != c->sfd) {
- if (settings.verbose > 0)
- fprintf(stderr, "Catastrophic: event fd doesn‘t match conn fd!\n");
- conn_close(c);
- return;
- }
- drive_machine(c); //调用drive_machine处理事件发生后的业务逻辑。
- return;
- }
- //创建socket
- static int new_socket(struct addrinfo *ai) {
- int sfd;
- int flags;
- if ((sfd = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype, ai->ai_protocol)) == -1) {
- return -1;
- }
- if ((flags = fcntl(sfd, F_GETFL, 0)) < 0 ||
- fcntl(sfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) < 0) {
- perror("setting O_NONBLOCK");
- close(sfd);
- return -1;
- }
- return sfd;
- }
- static int server_sockets(int port, enum network_transport transport,
- FILE *portnumber_file) {
- if (settings.inter == NULL) { //如果没有指定ip
- return server_socket(settings.inter, port, transport, portnumber_file);
- } else {
- //省略指定的情况
- return ret;
- }
- }
- //main函数
- int main (int argc, char **argv) {
- //省略一些变量定义,下面使用到时会说明
- settings_init(); //初始化配置
- setbuf(stderr, NULL);
- //memcached启动时指定的启动参数配置,在此省略
- while (-1 != (c = getopt(argc, argv, xxx
- }
- if (hash_init(hash_type) != 0) { //哈希算法初始化
- fprintf(stderr, "Failed to initialize hash_algorithm!\n");
- exit(EX_USAGE);
- }
- //身份验证的代码
- if (getuid() == 0 || geteuid() == 0) {
- }
- //以常驻进程方式运行
- if (do_daemonize) {
- if (daemonize(maxcore, settings.verbose) == -1) {
- }
- }
- main_base = event_init(); //全局的main_base变量
- stats_init(); //初始化全局统计
- assoc_init(settings.hashpower_init); //初始化哈希表
- conn_init(); //初始化连接对象,配置
- slabs_init(settings.maxbytes, settings.factor, preallocate); //初始化slabs,这里会对一些内存管理进行初始化
- //初始化主线程,参数是worker线程个数,和当前主线程的event_base
- thread_init(settings.num_threads, main_base);
- if (start_assoc_maintenance_thread() == -1) {//启动哈希表维护线程,详见assoc::start_assoc_maintenance_thread
- exit(EXIT_FAILURE);
- }
- /**
- 如果开启了slab可重分配,则启动slab维护线程
- 注意slab维护线程(下面简称s)与哈希表维护线程(下面简称哈)逻辑上不一样的地方:
- s是只要用户开启了slab_reassign,那么启动memcached服务的时候这个线程就同时启动的
- 而哈虽然一开始就启动了,但是处理睡眠态,在需要的时候,memcached才发送信息唤醒。
- 详见assoc::start_assoc_maintenance_thread和slabs::start_slab_maintenance_thread
- */
- if (settings.slab_reassign &&
- start_slab_maintenance_thread() == -1) {
- exit(EXIT_FAILURE);
- }
- init_lru_crawler(); //初始化item爬虫
- //这里省略unix socket监听方式和UDP的代码
- /*
- 睡眠一下,只是提供一定的时候让socket打开而已
- */
- usleep(1000);
- if (stats.curr_conns + stats.reserved_fds >= settings.maxconns - 1) {
- fprintf(stderr, "Maxconns setting is too low, use -c to increase.\n");
- exit(EXIT_FAILURE);
- }
- if (pid_file != NULL) {
- save_pid(pid_file); //创建pid文件
- }
- drop_privileges();
- //进入事件循环
- if (event_base_loop(main_base, 0) != 0) {
- retval = EXIT_FAILURE;
- }
- stop_assoc_maintenance_thread(); //进程退出之前停止哈希表维护线程
- //进程退出的收尾工作
- return retval;
- }
时间: 2024-11-05 13:42:06