从零开始Redis 模块开发实践（redis 模块开发）

从零开始：Redis 模块开发实践

Redis 是一个快速、稳定且易于使用的键值存储系统。它可以储存多种不同类型的数据，如字符串、列表、哈希和集合等。Redis 的目标是在高负载下保持高性能，并且即使在故障恢复和数据备份方面也是如此。

Redis 的核心是由 C 语言编写的，对于开发者来说，如果希望为 Redis 添加新的功能，需要对 C 语言进行熟悉，并且需要熟悉 Redis 的内部实现。自 Redis 4.5 版本引入模块化支持之后，就可以通过编写 Redis 模块来为 Redis 添加新的功能。Redis 模块是由 C 语言编写的动态库，在 Redis 运行时加载并提供新的命令、数据结构等功能。

本文介绍如何通过实践来实现一个简单的 Redis 模块。我们将开发一个用于计算 IP 地址范围的 Redis 模块，并介绍如何编写和编译 Redis 模块、如何在 Redis 中使用和测试 Redis 模块等方面的知识。

1. 编写 Redis 模块的实现

Redis 模块由 C 语言编写，它是一个动态库，通过链接 Redis 实例，提供新的命令、数据结构等功能。我们将开发一个简单的 Redis 模块，它用于计算给定 IP 地址的范围。

让我们从定义一个命令开始。我们定义了一个名为 “iprange” 的命令，该命令接收两个参数：IP 地址的起始地址和终止地址。它将这两个地址转换为整数，并计算它们之间的范围。它将这个范围以字符串的形式返回给调用者。

以下是我们定义的命令：

void iprangeCommand(client *c) {
    long long start_ip = 0, end_ip = 0;
    sds start_str = c->argv[1]->ptr;
    sds end_str = c->argv[2]->ptr;

    if (inet_pton(AF_INET, start_str, &start_ip) == 0) {
        addReplyError(c, "invalid start ip");
        return;
    }
    if (inet_pton(AF_INET, end_str, &end_ip) == 0) {
        addReplyError(c, "invalid end ip");
        return;
    }
    if (start_ip > end_ip) {
        addReplyError(c, "start_ip can not be greater than end_ip");
        return;
    }
    char buf[64];
    sprintf(buf, "%lld", end_ip - start_ip + 1);
    addReplyBulkCString(c, buf);
}

在上面的代码中，我们使用了名为 “inet_pton” 的标准库函数来将 IP 地址字符串转换为整数。如果转换失败，则会向客户端返回相应的错误消息。如果两个 IP 地址传递给函数的顺序无效，则函数将返回另一个错误消息。我们计算 IP 地址范围并将其作为字符串发送给 Redis 客户端。

2. 编写 Makefile

为了将 C 代码编译为 Redis 模块，需要编写一个 Makefile 文件。以下是一个简单的 Makefile 文件，它将 C 代码编译为 shared library 文件：

REDISMODULE_PATH := $(shell redis-cli --eval "return require 'redis.modules.path'" &>/dev/null)
REDISEARCH_PATH = ../redismodules_sdk_SDK/redisearch

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -Werror -fpic -I$(REDISMODULE_PATH)/include
LDFLAGS = -shared

MODULE_NAME = iprange

all: $(MODULE_NAME).so

$(MODULE_NAME).so: $(MODULE_NAME).o
 $(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $
$(MODULE_NAME).o: $(MODULE_NAME).c
 $(CC) $(CFLAGS) -c $^
clean:
 rm -f $(MODULE_NAME).so $(MODULE_NAME).o

在上面的 Makefile 中，我们定义了以下变量：

– REDISMODULE_PATH：存储 Redis 模块的路径。

– REDISEARCH_PATH：存储 Redisearch 模块的路径。

– CC：使用的编译器。

– CFLAGS：编译器选项。

– LDFLAGS：链接器选项。

– MODULE_NAME：模块名。

Makefile 文件的 “all” 目标使用 “iprange.so” 目标编译 Redis 模块。如果 “iprange.c” 文件已更新，则 “all” 目标将自动重新编译模块。Makefile 文件的 “clean” 目标可用于清除中间文件和目标文件。

3. 加载 Redis 模块

为了加载 Redis 模块，需要将 Redis 模块文件复制到 Redis 模块的目录中。该目录在 Redis 的配置文件中定义，通常存储在 “/usr/lib/redis/modules/” 中。

在使用 Redis 模块之前，需要在 Redis 实例中加载模块。你可以使用 Redis 命令 “MODULE LOAD” 加载模块。在本例中，可以使用以下命令将模块加载到 Redis 实例中：

127.0.0.1:6379> MODULE LOAD /path/to/iprange.so

现在，我们可以在 Redis 客户端中使用 “iprange” 命令了。以下是使用 “iprange” 命令计算 IP 地址范围的示例：

127.0.0.1:6379> IPRANGE 192.168.0.1 192.168.0.10
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我们已经介绍了 Redis 模块开发的基础知识，并且创建了一个简单的 Redis 模块。通过扩展 Redis 模块，可以为 Redis 添加更多功能。例如，你可以创建专门的 Redis 模块来实现搜索、串行化、加密和缓存等功能。编写 Redis 模块的难度和复杂度取决于所需的功能和实现的方式。