慢查询日志

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2023-12-01

慢查询日志是 Redis 提供的一个用于观察系统性能的功能，这个功能的实现非常简单，这里我们也简单地讲解一下。

本章先介绍和慢查询功能相关的数据结构和变量，然后介绍 Redis 是如何记录命令的执行时间，以及如何为执行超过限制事件的命令记录慢查询日志的。

相关数据结构

每条慢查询日志都以一个 slowlog.h/slowlogEntry 结构定义：

typedef struct slowlogEntry {

    // 命令参数
    robj **argv;

    // 命令参数数量
    int argc;

    // 唯一标识符
    long long id;       /* Unique entry identifier. */

    // 执行命令消耗的时间，以纳秒（1 / 1,000,000,000 秒）为单位
    long long duration; /* Time spent by the query, in nanoseconds. */

    // 命令执行时的时间
    time_t time;        /* Unix time at which the query was executed. */

} slowlogEntry;

记录服务器状态的 redis.h/redisServer 结构里保存了几个和慢查询有关的属性：

struct redisServer {

    // ... other fields

    // 保存慢查询日志的链表
    list *slowlog;                  /* SLOWLOG list of commands */

    // 慢查询日志的当前 id 值
    long long slowlog_entry_id;     /* SLOWLOG current entry ID */

    // 慢查询时间限制
    long long slowlog_log_slower_than; /* SLOWLOG time limit (to get logged) */

    // 慢查询日志的最大条目数量
    unsigned long slowlog_max_len;     /* SLOWLOG max number of items logged */

    // ... other fields
};

slowlog 属性是一个链表，链表里的每个节点保存了一个慢查询日志结构，所有日志按添加时间从新到旧排序，新的日志在链表的左端，旧的日志在链表的右端。

slowlog_entry_id 在创建每条新的慢查询日志时增一，用于产生慢查询日志的 ID （这个 ID 在执行 SLOWLOG RESET 之后会被重置）。

slowlog_log_slower_than 是用户指定的命令执行时间上限，执行时间大于等于这个值的命令会被慢查询日志记录。

slowlog_max_len 慢查询日志的最大数量，当日志数量等于这个值时，添加一条新日志会造成最旧的一条日志被删除。

下图展示了一个 slowlog 属性的实例：

慢查询日志的记录

在每次执行命令之前， Redis 都会用一个参数记录命令执行前的时间，在命令执行完之后，再计算一次当前时间，然后将两个时间值相减，得出执行命令所耗费的时间值 duration ，并将 duration 传给 slowlogPushEntryIfNeed 函数。

如果 duration 超过服务器设置的执行时间上限 server.slowlog_log_slower_than 的话， slowlogPushEntryIfNeed 就会创建一条新的慢查询日志，并将它加入到慢查询日志链表里。

可以用一段伪代码来表示这个过程：

def execute_redis_command_with_slowlog():

    
    start = ustime()

    
    execute_command(argv, argc)

    
    duration = ustime() - start

    if slowlog_is_enabled:
        slowlogPushEntryIfNeed(argv, argc, duration)


def slowlogPushEntryIfNeed(argv, argc, duration)

    
    
    if duration > server.slowlog_log_slower_than:

        
        log = new slowlogEntry()

        
        log.argv = argv
        log.argc = argc
        log.duration = duration
        log.id = server.slowlog_entry_id
        log.time = now()

        
        server.slowlog.append(log)

        
        server.slowlog_entry_id += 1

慢查询日志的操作

针对慢查询日志有三种操作，分别是查看、清空和获取日志数量：

查看日志：在日志链表中遍历指定数量的日志节点，复杂度为。
清空日志：释放日志链表中的所有日志节点，复杂度为。
获取日志数量：获取日志的数量等同于获取 server.slowlog 链表的数量，复杂度为。

小结

Redis 用一个链表以 FIFO 的顺序保存着所有慢查询日志。
每条慢查询日志以一个慢查询节点表示，节点中记录着执行超时的命令、命令的参数、命令执行时的时间，以及执行命令所消耗的时间等信息。