Redis源码分析（五）---sparkline微线图
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sparkline这个单词，我第一次看的时候，也不知道这什么意思啊，以前根本没听过啊，但是这真真实实的出现在了redis的代码中了，刚刚开始以为这也是属于普通的队列嘛，就把他分在了struct包里了。好来分析完了，与原本我所想的差太大了。sparkline英文中的意思“微线图”,这么说吧，类似于折线图，由一个一个信息点构成。所以看到这个意思，你或许就明白了sparkline.c是干什么用的了吧，就是画图用的。我们看看这个画图的内部结构是什么，画图需要的元素是哪些：/* sparkline.h -- ASCII Sparklines header file * * --------------------------------------------------------------------------- * * Copyright(C)
Salvatore Sanfilippo && * All rights reserved. * * Redistribution and use in source and binary forms, with or without * modification, are permitted provided that the following conditions are met: * * * Redistributions of source code must retain the above copyright notice, * this list of conditions and the following disclaimer. * * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright * notice, this list of conditions and the following disclaimer in the * documentation and/or other materials provided with the distribution. * * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE * LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE. */#ifndef __SPARKLINE_H#define __SPARKLINE_H/* sparkline是一类信息体积小和数据密度高的图表。目前它被用作一些测量， *相关的变化的信息呈现的方式，如平均温度，股市交投活跃。sparkline常常以一组多条的形式出现在柱状图，折线图当中。 *可以理解为一个图线信息 *//* A sequence is represented of many "samples" *//* 可以理解为图像上的一个信息点，有文字，有值的大小 */struct sample { char *};/* 图线信息结构体，包括n个元素点，可以据此描述出图，绘图的可不是直接按点和值直接绘制的 */struct sequence { //当前元素点个数 //总共的文字个数，有些点没有label描述，为NULL //元素点列表 struct sample * //元素中的最大值，最小值 double min,};/* 定义了一些渲染图时候一些属性操作设置 */#define SPARKLINE_NO_FLAGS 0#define SPARKLINE_FILL 1 /* Fill the area under the curve. */#define SPARKLINE_LOG_SCALE 2 /* Use logarithmic scale. */struct sequence *createSparklineSequence(void); //创建图线序列结构体void sparklineSequenceAddSample(struct sequence *seq, double value, char *label); //在图线序列中添加一个信息点void freeSparklineSequence(struct sequence *seq); //释放图线序列sds sparklineRenderRange(sds output, struct sequence *seq, int rows, int offset, int len, int flags); //渲染图线序列为一个图，其实就是得到一个字符串组成的图sds sparklineRender(sds output, struct sequence *seq, int columns, int rows, int flags); //方法同上，只是少可一个偏移量#endif /* __SPARKLINE_H */我们看到上面的sample结构体其实“信息点”元素的意思了，里面很简单，一个文字label,一个value值，简洁明了，然后sequence就自然是图线了，里面就定义了元素点列表了，里面还有线的长度，和最大值，最小值，信息还挺全面的线。后序的画图操作都是根据这个图线序列结构体操作的。结构体一点都不复杂。但是画图的实现一点都不简单，如何根据给定的一些点信息画出一个类似折线的图线呢，可别忘了，这是要在命令行窗口的图线哦，所以不会像高级语言中的GUI的操作那样很方便，我们看看redis代码中是怎么写的。/* sparkline.c -- ASCII Sparklines * This code is modified from /antirez/aspark and adapted * in order to return SDS strings instead of outputting directly to * the terminal. * * ---------------------------------------------------------------------------在sparkline.c中的注释声明，此代码修改自 /antirez/aspark，原来是开源的代码实现，但是一开始真的不知道还有这么个叫aspark的东西,都跟BigData里的spark搞混了，然后我点击此地址，官方解释来了：aspark is a C program to display ASCII Sparklines.It is completely useless in 2011.不错，意思就是说aspark就是用来在C程序上显示图线效果的。后来，我看了下，的确代码差不多，redis的代码在上面加了自己的东西，稍稍修改，aspark的图线展现有几种形式，第一种，最简单的展示：$ ./aspark 1,2,3,4,10,7,6,5 `-_ __-` `第二张把行数扩展为更多行，展示更多的数据，上面的这个为2行展示，数据多的时候，调节行数，默认输出2行展示$ ./aspark 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10,8,5,3,1 --rows 4 _-``_
-` ` _-` `_当然可以更加可视化，在空白处填充字符，看起来更舒服：$ ./aspark 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,10,8,5,3,1 --rows 4 --fill _o##_
o#|||||||# _o#||||||||||#_用了"|"符号，很有想象力的哦，最最关键的我们看如何实现这样的效果呢，核心代码如下：/* Render part of a sequence, so that render_sequence() call call this function * with differnent parts in order to create the full output without overflowing * the current terminal columns. *//* 渲染出这个图线信息 */sds sparklineRenderRange(sds output, struct sequence *seq, int rows, int offset, int len, int flags) { double relmax = seq-&max - seq-& int steps = charset_len* int row = 0; char *chars = zmalloc(len); int loop = 1; int opt_fill = flags & SPARKLINE_FILL; int opt_log = flags & SPARKLINE_LOG_SCALE; if (opt_log) { relmax = log(relmax+1); } else if (relmax == 0) { relmax = 1; } while(loop) { loop = 0; memset(chars,' ',len); for (j = 0; j & j++) {struct sample *s = &seq-&samples[j+offset];//value派上用处了double relval = s-&value - seq-&if (opt_log) relval = log(relval+1);//最后会算出相关的stepstep = (int) (relval*steps)/if (step & 0) step = 0;if (step &= steps) step = steps-1;if (row & rows) { /* Print the character needed to create the sparkline */ /* step控制输出的字符是哪一个 */ int charidx = step-((rows-row-1)*charset_len); loop = 1; if (charidx &= 0 && charidx & charset_len) { chars[j] = opt_fill ? charset_fill[charidx] : charset[charidx]; } else if(opt_fill && charidx &= charset_len) { //用"|"填充内容，更加可视化 chars[j] = '|'; }} else { /* Labels spacing */ if (seq-&labels && row-rows & label_margin_top) { loop = 1; } /* Print the label if needed. */ if (s-&label) { int label_len = strlen(s-&label); int label_char = row - rows - label_margin_ if (label_len & label_char) { loop = 1; chars[j] = s-&label[label_char]; } }} } if (loop) {row++;output = sdscatlen(output,chars,len);output = sdscatlen(output,"\n",1); } } zfree(chars);}由于本人能力有限，有点不太懂里面的具体细节，大概看了下，把变量用到的地方稍稍看了下，上面的代码都是非常优秀的代码，值得我们学习，今天至少让我知道了什么叫sparkline叫什么 了，哈哈。
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Redis 日志和断言
Redis 日志
linux 的世界里，最好用的调试工具不是 gdb，而是日志和 printf。日志在一个软件系统中是非常常见的，一个关键的作用即定位错误，当系统出问题首先想到就是日志，查看日志能快速定位问题。Redis 中的日志模块较为简单。我们在 Redis 源码中，到处都可以见到 redisLog()。
通常，日志会分为几个级别。在 Redis 中 5 个日志级别，在 redis.h 文件中有定义：
/* Log levels */
#define REDIS_DEBUG 0 // 调试级别，这一级别产生最多的日志信息
#define REDIS_VERBOSE 1
#define REDIS_NOTICE 2
#define REDIS_WARNING 3
#define REDIS_LOG_RAW (1&&10) /* Modifier to log without timestamp */
#define REDIS_DEFAULT_VERBOSITY REDIS_NOTICE
服务器的配置结构体中，struct redisServer.verbosity 是用来设定日志级别的，譬如将日志级别设定为REDIS_NOTICE 后，代码中 REDIS_VERBOSE 和REDIS_DEBUG 级别的日志都不会被打印。
日志级别值越是低，日志级别越高，产生了日志也就越多，开发人员在产品上线之前会将日志级别调至最低，方便发现定位或发现潜在的问题。而上线之后，可以将志级别降低，减少调试日志。如果日志级别过高，则日志量大，可能会对线上的服务产生影响，因为写日志就是写文件操作，系统调用是要消耗时间的。
日志是想要记录某一个时间点，在哪里发送了什么事情，以方便出现问题的时候，恢复现场，快速定位问题所在。“某一时间点”即添加时间戳；“在哪里”即程序执行的位置，对应的是源码的文件，行号函数等；“发生了什么事情”即记录一些关键数据。
// redis 日志函数，会将给定的数据写入日志文件，和常用的printf 函数用法差不多
void redisLog(int level, const char *fmt, ...) {
char msg[REDIS_MAX_LOGMSG_LEN];
// 如果日志级别小于预设的日志级别，直接返回
if ((level&0xff) & server.verbosity)
va_start(ap, fmt);
vsnprintf(msg, sizeof(msg), fmt, ap);
va_end(ap);
// redisLogRaw() 函数将给定的信息，在增加时间戳和进程id 后写入日志文件
redisLogRaw(level,msg);
Redis 断言
为什么需要断言？>>>>>>>>>>>>& TODO 当你认为某些事情在正常情况下不可能出现，应尽可能结束任务，而不是捕捉错误，尝试挽救。同样在西加加里，使用 try…catch() 会让程序的逻辑变乱，甚至让程序的行为变得不可预测，大胆的使用断言吧。
Redis 中不仅仅实现了断言，且在断言失败的时候会打印一些关键的信息。
在 Redis.h 中定义了两个断言相关的宏：
#define redisAssertWithInfo(_c,_o,_e) \
((_e)?(void)0 : \
(_redisAssertWithInfo(_c,_o,#_e,__FILE__,__LINE__),_exit(1)))
#define redisAssert(_e) \
((_e)?(void)0 : \
(_redisAssert(#_e,__FILE__,__LINE__),_exit(1)))
如果断言为真，执行一个空操作；断言为假，会打印关键的信息。
_redisAssert() 函数会记录断言发生的错误信息，文件名和行号
void _redisAssert(char *estr, char *file, int line) {
// 向日志文件中写入BUG 头部
bugReportStart();
// 将文件名，行号，错误信息写入日志
redisLog(REDIS_WARNING,"=== ASSERTION FAILED ===");
redisLog(REDIS_WARNING,"==& %s:%d '%s' is not true",file,line,estr);
// 如果需要，可以记录错误信息，文件名和行号，以便在进程崩溃后调试（gdb core？）
#ifdef HAVE_BACKTRACE
server.assert_failed =
server.assert_file =
server.assert_line =
redisLog(REDIS_WARNING,"(forcing SIGSEGV to print the bug report.)");
// 强制segmentation fault。无效的内存访问，可以产生SIGSEGV，如此会
// 产生coredump 文件以供进程崩溃后调试使用
*((char*)-1) = 'x';
这有个小有意思的语句：*((char*)-1) = ’x’;(char *)-1表示指向地址值为 -1 的指针，它所指向的内存肯定是非法的，对非法内存的操作会触发 SIGSEGV 信号，进程结束后会产生 coredump 文件，方便调试使用。使用gdb、可执行文件和 coredump 文件能快速定位问题所在，即使进程已经崩溃了。
_redisAssertWithInfo() 函数会打印 Redis 服务器当前服务的客户端和某个关键 Redis 对象的信息，具体请参看源码，在这不展开了。redis源代码分析5–内存（上）
这一节介绍redis中内存分配相关的api，下一节介绍redis内存使用过程中的一些细节。
redis中所有的内存分配都由自己接管。主要由zmalloc.c和zmalloc.h中的zmalloc、zremalloc、zfree实现。
void *zmalloc(size_t size) {
void *ptr = malloc(size+PREFIX_SIZE);
if (!ptr) zmalloc_oom(size);
#ifdef HAVE_MALLOC_SIZE
// apple系统，额外说明
increment_used_memory(redis_malloc_size(ptr));
*((size_t*)ptr) =
increment_used_memory(size+PREFIX_SIZE);
return (char*)ptr+PREFIX_SIZE;
可以看到，系统中除了分配请求大小的内存外，还在该内存块头部保存了该内存块的大小，这样，释放的时候可以通过该大小找到该内存块的起始位置：
void zfree(void *ptr) {
realptr = (char*)ptr-PREFIX_SIZE;
oldsize = *((size_t*)realptr);
decrement_used_memory(oldsize+PREFIX_SIZE);
free(realptr);
另外对于 apple系统，可以用malloc_size（redis_malloc_size是对它的封装）取得指针所指向的内存块大小，因此就不需要手动保存大小了。（笔者没有用过apple系统，仅看了下apple的相关文档： /library/mac/#documentation/Darwin/Reference/ManPages/man3 /malloc_size.3.html）
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