联手Copilot用Rust编写Redis - 第四章
接上回，继续完成来自redis-benchmark的请求，测试一下ping。（拖更了，这文件还是5月14日开始的。如何引导它很难，假装小白也很难）
任务
- 能正常执行
redis-benchmark的ping请求。
实现
pythias: 为了后续方便debug，请把帮我把获取到的请求和返回的内容都输出到日志里，谢谢。在 main.rs 或者 其他文件，你来决定。
copilot: 好的，我们可以在 handle_connection 函数中添加日志记录。我们将使用 log crate 来记录日志，所以需要在 Cargo.toml 文件中添加依赖。然后，我们在处理请求和发送响应的地方添加日志记录。
首先，更新 Cargo.toml 文件：
[dependencies]
log = "0.4"
然后，更新 main.rs 文件：
use std::net::TcpStream;
use std::thread;
use std::str;
use log::{info, error};
use crate::command::protocol::Protocol;
fn main() {
let listener = TcpListener::bind("127.0.0.1:7878").unwrap();
for stream in listener.incoming() {
let stream = stream.unwrap();
thread::spawn(|| {
let _ = handle_connection(stream);
});
}
}
fn handle_connection(mut stream: TcpStream) -> Result<(), String> {
let mut buffer = [0; 512];
loop {
match stream.read(&mut buffer) {
Ok(0) => {
// Connection was closed
return Ok(());
}
Ok(_) => {
let mut protocol = Protocol::new();
protocol.parse(&buffer)?;
let response = protocol.handle_command()?;
// Log the request and response
info!("Received request: {}", str::from_utf8(&buffer).unwrap_or("<Invalid UTF-8>"));
info!("Sending response: {}", &response);
stream.write(response.as_bytes()).unwrap();
stream.flush().unwrap();
}
Err(e) => {
// Log the error
error!("Error reading from stream: {}", e);
return Err(e.to_string());
}
}
}
}
注意，这只是一个基本的日志记录设置。在实际的生产环境中，你可能需要更复杂的日志记录设置，例如设置日志级别，或者将日志记录到文件中。
pythias: 好的，我会继续测试 ping 请求。但是在测试过程中没看到日志输出，我需要做什么？
copilot: 要看到日志输出，你需要设置一个日志实现，这个实现决定了日志如何被处理。log crate 只提供了日志的接口，而不包含具体的实现。你可以选择一个现有的实现，如 env_logger，simple_logger 或 pretty_env_logger。
下面是如何使用 env_logger 的示例：
首先，更新 Cargo.toml 文件：
[dependencies]
log = "0.4"
env_logger = "0.9"
然后，在 main.rs 文件的 main 函数中初始化 env_logger：
use log::{info, error};
use env_logger;
fn main() {
env_logger::init();
// ... your code ...
}
现在，你应该能看到日志输出了。默认情况下，env_logger 会把 error，warn 和 info 级别的日志输出到控制台，你可以通过设置 RUST_LOG 环境变量来改变这个行为。例如，如果你想看到所有级别的日志，你可以在运行你的程序前设置 RUST_LOG=debug。
pythias: 控制台并没有看到新增的日志
copilot: 看起来你已经正确地添加了日志记录代码，但是如果你没有看到日志输出，可能是因为日志级别设置的问题。env_logger 默认只记录 error，warn 和 info 级别的日志，如果你想看到 debug 和 trace 级别的日志，你需要设置 RUST_LOG 环境变量。
你可以在运行你的程序前设置 RUST_LOG 环境变量，例如：
export RUST_LOG=debug
然后运行你的程序，你应该能看到 debug 和 trace 级别的日志了。
如果你仍然看不到日志，那可能是因为你没有正确地初始化 env_logger。请确保你在 main 函数的开始处调用了 env_logger::init()。
如果以上步骤都无法解决问题，那可能是其他问题，例如你的程序可能没有正确地处理日志，或者 env_logger 可能有问题。在这种情况下，你可能需要更深入地调查问题。
redis-benchmark
pythias: 我已经看到日志输出了，非常感谢你的帮助！下面我们来看一下 redis-benchmark 所发请求的内容。
[2024-05-17T06:25:40Z INFO ai_redis] Received request: *3
$6
CONFIG
$3
GET
$4
save
*3
$6
CONFIG
$3
GET
$10
appendonly
[2024-05-17T06:25:40Z INFO ai_redis] Sending response: *2
$4
save
$0
从这些信息，你能知道为何redis-benchmark卡住不继续执行了吗？
copilot: 从日志中看，redis-benchmark 发送了两个 CONFIG GET 命令，一个是 CONFIG GET save，另一个是 CONFIG GET appendonly。这两个命令都是 Redis 配置命令，用于获取 Redis 服务器的配置信息。
CONFIG GET save 命令用于获取 Redis 服务器的持久化策略，返回的是一个或多个保存点，每个保存点由两个数字组成：秒数和更改数。如果返回的是 $0，那么可能意味着你的服务器没有设置持久化策略。
CONFIG GET appendonly 命令用于获取 Redis 服务器的 AOF（Append Only File）持久化状态，如果返回的是 yes，那么表示 AOF 持久化已经开启，如果返回的是 no，那么表示 AOF 持久化已经关闭。
从你的日志中看，你的服务器对 CONFIG GET save 命令的响应是 $0，但是对 CONFIG GET appendonly 命令的响应没有在日志中显示出来。这可能是 redis-benchmark 卡住的原因，因为它在等待 CONFIG GET appendonly 命令的响应。
你需要检查你的服务器代码，确保它能正确地处理 CONFIG GET appendonly 命令，并发送正确的响应。
pythias: 那如何修改protocol.rs代码，问题出在哪儿？
copilot: 从你的代码中可以看出，你已经正确地处理了 CONFIG GET save 和 CONFIG GET appendonly 命令。但是，你的代码在处理 CONFIG GET 命令时，如果配置项不是 save 或 appendonly，则返回了错误信息 “Unknown config option”。这可能是 redis-benchmark 卡住的原因，因为它可能发送了其他的 CONFIG GET 命令，而你的服务器没有正确地处理这些命令。
你可以修改你的代码，使其在接收到未知的 CONFIG GET 命令时，返回一个空的响应，而不是错误信息。这样，redis-benchmark 就可以继续执行，而不会因为等待未知的 CONFIG GET 命令的响应而卡住。
以下是修改后的 handle_command 函数：
pub fn handle_command(&self) -> Result<String, String> {
println!("Handling command: {:?}", self.result);
match self.result.first() {
Some(command) if command.to_uppercase() == "PING" => {
Ok(Response::SimpleString("PONG".to_string()).to_string())
}
Some(command) if command.to_uppercase() == "CONFIG" => {
if self.result.len() >= 3 && self.result[1].to_uppercase() == "GET" {
match self.result[2].as_str() {
"save" => Ok(Response::Array(vec![
Response::BulkString(Some("save".to_string().into_bytes())),
Response::BulkString(Some("".to_string().into_bytes())),
]).to_string()),
"appendonly" => Ok(Response::BulkString(Some("no".to_string().into_bytes())).to_string()),
"appendfsync" => Ok(Response::BulkString(Some("everysec".to_string().into_bytes())).to_string()),
_ => Ok(Response::BulkString(None).to_string()), // Return an empty response for unknown config options
}
} else {
Ok(Response::Array(vec![
Response::BulkString(Some("dbfilename".to_string().into_bytes())),
Response::BulkString(Some("dump.rdb".to_string().into_bytes())),
// Add more configuration options here
]).to_string())
}
}
_ => Err(Response::Error("Unknown command".to_string()).to_string()),
}
}
这样，当你的服务器接收到未知的 CONFIG GET 命令时，它会返回一个空的响应，而不是错误信息。这应该可以解决 redis-benchmark 卡住的问题。
pythias: 我已经修改了代码，但是 redis-benchmark 仍然卡住了。我该怎么办？所有独立的config get xyz命令都能正常运行，只有redis-benchmark卡住。
(base) ➜ ai-redis git:(master) ✗ redis-cli -p 7878
127.0.0.1:7878> config get save
1) "save"
2) ""
127.0.0.1:7878> config get appendonly
"no"
127.0.0.1:7878> config get appendfsync
"everysec"
127.0.0.1:7878> config get x
(nil)
127.0.0.1:7878>
是不是因为redis-benchmark发送了多个命令，而我们的服务器只能处理一个命令？
copilot: 从你提供的信息来看，你的服务器似乎能够正确地处理单个的 CONFIG GET 命令。然而，如果 redis-benchmark 在一个连接中发送了多个命令，而你的服务器只处理了第一个命令，那么这可能就是问题所在。
在 Redis 协议中，客户端可以在一个连接中发送多个命令，服务器需要按照命令的顺序依次处理这些命令。如果你的服务器只处理了第一个命令，那么 redis-benchmark 可能就会因为等待其他命令的响应而卡住。
你需要修改你的服务器代码，使其能够在一个连接中处理多个命令。具体来说，你需要在处理完一个命令后，继续读取和处理下一个命令，直到连接关闭。
以下是一个简单的示例，展示了如何在一个连接中处理多个命令：
while let Some(command) = self.read_command() {
let response = self.handle_command(command)?;
self.write_response(response)?;
}
在这个示例中，read_command 函数读取一个命令，handle_command 函数处理这个命令并返回响应，write_response 函数发送这个响应。这个循环会一直执行，直到连接关闭。
请注意，这只是一个简单的示例，你可能需要根据你的具体需求来修改这个代码。
request
pythias: 目前protocol.rs中只能实现一次单个请求的场景，需要调整protocol.rs的流程了，让它能解析和处理多个请求。比如是否可以定义一个Request，protocol.rs解析得到requests，然后逐个处理。
copilot: 是的，你可以定义一个 Request 结构体，用来表示一个请求。然后，protocol.rs 可以解析多个请求，并逐个处理这些请求。
pythias: 那我们就开始定义Request结构体吧。
copilot: 好的，我们可以定义一个 Request 结构体，用来表示一个请求。这个结构体可以包含请求的命令和参数。以下是一个简单的示例：
#[derive(Debug)]
pub struct Request {
command: String,
args: Vec<String>,
}
pythias: 我们需要修改protocol.rs的Protocol结构体，让它能够解析多个请求。我们可以定义一个parse函数，用来解析多个请求，然后返回一个包含多个请求的Vec<Request>。
copilot: 是的，你可以在 Protocol 结构体中定义一个 parse 函数，用来解析多个请求。这个函数可以返回一个包含多个请求的 Vec<Request>。以下是一个简单的示例：
impl Protocol {
pub fn parse(&mut self, buffer: &[u8]) -> Result<Vec<Request>, String> {
let mut requests = Vec::new();
let mut command = String::new();
let mut args = Vec::new();
let mut arg = String::new();
let mut in_arg = false;
for &byte in buffer {
match byte {
b'*' => {
// Start of a new request
command.clear();
args.clear();
arg.clear();
in_arg = false;
}
b'$' => {
// Start of a new argument
arg.clear();
in_arg = true;
}
b'\r' => {
// End of an argument
if in_arg {
args.push(arg.clone());
arg.clear();
in_arg = false;
}
}
b'\n' => {
// End of a request
requests.push(Request {
command: command.clone(),
args: args.clone(),
});
}
_ => {
// Add byte to command or argument
if in_arg {
arg.push(byte as char);
} else {
command.push(byte as char);
}
}
}
}
Ok(requests)
}
}
pythias: 我们需要修改handle_command函数，让它能够处理多个请求。我们可以定义一个handle_requests函数，用来处理多个请求，然后返回一个包含多个响应的Vec<String>。
copilot: 是的，你可以在 Protocol 结构体中定义一个 handle_requests 函数，用来处理多个请求。这个函数可以返回一个包含多个响应的 Vec<String>。以下是一个简单的示例：
impl Protocol {
pub fn handle_requests(&self, requests: Vec<Request>) -> Result<Vec<String>, String> {
let mut responses = Vec::new();
for request in requests {
let response = self.handle_request(request)?;
responses.push(response);
}
Ok(responses)
}
fn handle_request(&self, request: Request) -> Result<String, String> {
println!("Handling request: {:?}", request);
match request.command.to_uppercase().as_str() {
"PING" => Ok(Response::SimpleString("PONG".to_string()).to_string()),
"CONFIG" => {
if request.args.len() >= 2 && request.args[0].to_uppercase() == "GET" {
match request.args[1].as_str() {
"save" => Ok(Response::Array(vec![
Response::BulkString(Some("save".to_string().into_bytes())),
Response::BulkString(Some("".to_string().into_bytes())),
]).to_string()),
"appendonly" => Ok(Response::BulkString(Some("no".to_string().into_bytes())).to_string()),
"appendfsync" => Ok(Response::BulkString(Some("everysec".to_string().into_bytes())).to_string()),
_ => Ok(Response::BulkString(None).to_string()), // Return an empty response for unknown config options
}
} else {
Ok(Response::Array(vec![
Response::BulkString(Some("dbfilename".to_string().into_bytes())),
Response::BulkString(Some("dump.rdb".to_string().into_bytes())),
// Add more configuration options here
]).to_string())
}
}
_ => Err(Response::Error("Unknown command".to_string()).to_string()),
}
}
}
pythias: 好的，我们来调整main.rs，让整个过程串联起来。
copilot: 是的，你可以在 main.rs 文件中调用 parse 函数解析多个请求，然后调用 handle_requests 函数处理这些请求。以下是一个简单的示例：
fn handle_connection(mut stream: TcpStream) -> Result<(), String> {
let mut buffer = [0; 512];
loop {
match stream.read(&mut buffer) {
Ok(0) => {
// Connection was closed
return Ok(());
}
Ok(_) => {
let mut protocol = Protocol::new();
let requests = protocol.parse(&buffer)?;
let responses = protocol.handle_requests(requests)?;
for response in responses {
// Log the request and response
info!("Received request: {}", str::from_utf8(&buffer).unwrap_or("<Invalid UTF-8>"));
info!("Sending response: {}", &response);
stream.write(response.as_bytes()).unwrap();
stream.flush().unwrap();
}
}
Err(e) => {
// Log the error
error!("Error reading from stream: {}", e);
return Err(e.to_string());
}
}
}
}
pythias: 测试ping时，发现解析的指令有问题Handling request: Request { command: "1", args: [] }，这是为什么？
copilot: 从你提供的信息来看，parse 函数解析的请求似乎有问题，它把 *1 解析成了一个请求，而实际上 *1 是一个 Redis 协议的数组长度标识符，表示这个请求包含一个元素。这可能是因为 parse 函数没有正确地处理数组长度标识符的问题。
你需要修改 parse 函数，使其正确地处理数组长度标识符。以下是一个简单的示例：
impl Protocol {
pub fn parse(&mut self, buffer: &[u8]) -> Result<Vec<Request>, String> {
let mut requests = Vec::new();
let mut command = String::new();
let mut args = Vec::new();
let mut arg = String::new();
let mut in_arg = false;
let mut num_args = 0;
for &byte in buffer {
match byte {
b'*' => {
// Start of a new request
num_args = 0;
command.clear();
args.clear();
arg.clear();
in_arg = false;
}
b'$' => {
// Start of a new argument
arg.clear();
in_arg = true;
}
b'\r' => {
// End of an argument
if in_arg {
args.push(arg.clone());
arg.clear();
in_arg = false;
num_args += 1;
}
}
b'\n' => {
// End of a request
if num_args > 0 {
requests.push(Request {
command: command.clone(),
args: args.clone(),
});
}
}
_ => {
// Add byte to command or argument
if in_arg {
arg.push(byte as char);
} else {
command.push(byte as char);
}
}
}
}
Ok(requests)
}
}
pythias: 我已经修改了代码，但是ping请求仍然没有得到正确的响应。日志内容如下: Handling request: Request { command: "1", args: ["4"] }，你是不是没有正确理解redis协议，把数量和长度都解析成了请求。你把你理解的redis协议解释说出来看看。
copilot: 是的，我理解的 Redis 协议如下：
- 数组长度标识符：
*后面跟着一个数字，表示数组中元素的个数。 - 字符串长度标识符：
$后面跟着一个数字，表示字符串的长度。 - 字符串：以
\r\n结尾的字符串。 - 数组：以
\r\n结尾的数组。 - 简单字符串：以
\r\n结尾的简单字符串。 - 错误消息：以
-开头，以\r\n结尾的错误消息。 - 整数：以
:开头，以\r\n结尾的整数。 - 多条命令：多个命令可以在一个连接中发送，每个命令以
\r\n结尾。 - 响应：服务器返回的响应可以是简单字符串、错误消息、整数、数组等。
- 命令：客户端发送的命令可以是任意的 Redis 命令，如
PING、SET、GET等。 - 参数：命令可以带有参数，参数可以是字符串、整数等。
- 请求：客户端发送的命令和参数组成的请求。
pythias: 好的，没问题了。那么按照你的理解，*1\r\n\$4\r\nPING\r\n应该解析成一个请求，命令是PING，参数是空的; *3\r\n\$6\r\nCONFIG\r\n\$3\r\nGET\r\n\$4\r\nsave\r\n应该解析成一个请求，命令是CONFIG，参数是GET和save。我们来修改protocol.rs的parse函数，让它能够正确解析这些请求。
copilot: 是的，你可以修改 parse 函数，使其正确地解析这些请求。以下是一个简单的示例：
impl Protocol {
pub fn parse(&mut self, buffer: &[u8]) -> Result<Vec<Request>, String> {
let mut requests = Vec::new();
let mut command = String::new();
let mut args = Vec::new();
let mut arg = String::new();
let mut in_arg = false;
let mut num_args = 0;
for &byte in buffer {
match byte {
b'*' => {
// Start of a new request
num_args = 0;
command.clear();
args.clear();
arg.clear();
in_arg = false;
}
b'$' => {
// Start of a new argument
arg.clear();
in_arg = true;
}
b'\r' => {
// End of an argument
if in_arg {
args.push(arg.clone());
arg.clear();
in_arg = false;
num_args += 1;
}
}
b'\n' => {
// End of a request
if num_args > 0 {
requests.push(Request {
command: command.clone(),
args: args.clone(),
});
}
}
_ => {
// Add byte to command or argument
if in_arg {
arg.push(byte as char);
} else {
command.push(byte as char);
}
}
}
}
Ok(requests)
}
}
pythias: 你给的代码还是之前的版本，并没有获取到参数数量和字符长度的信息，请再修改一下。
copilot: 对不起，我给的代码确实有问题。以下是一个修复后的版本：
impl Protocol {
pub fn parse(&mut self, buffer: &[u8]) -> Result<Vec<Request>, String> {
let mut requests = Vec::new();
let mut command = String::new();
let mut args = Vec::new();
let mut arg = String::new();
let mut in_arg = false;
let mut num_args = 0;
let mut arg_len = 0;
for &byte in buffer {
match byte {
b'*' => {
// Start of a new request
num_args = 0;
command.clear();
args.clear();
arg.clear();
in_arg = false;
}
b'$' => {
// Start of a new argument
arg.clear();
in_arg = true;
arg_len = 0;
}
b'\r' => {
// End of an argument
if in_arg {
args.push(arg.clone());
arg.clear();
in_arg = false;
num_args += 1;
}
}
b'\n' => {
// End of a request
if num_args > 0 {
requests.push(Request {
command: command.clone(),
args: args.clone(),
});
}
}
_ => {
// Add byte to command or argument
if in_arg {
arg.push(byte as char);
arg_len += 1;
} else {
command.push(byte as char);
}
}
}
}
Ok(requests)
}
}
解析多个请求 - 第二次尝试
pythias: 按你了解的redis协议，重新完成一下这个方法 pub fn parse(&mut self, buffer: &[u8]) -> Result<Vec<Request>, String> { ，让它能够正确解析多个请求。
GitHub Copilot: 在Redis协议中，请求是以CRLF（\r\n）为分隔符的。每个请求都以”*“开始，后面跟着参数的数量。每个参数都以”$”开始，后面跟着参数的长度和参数本身。所以，我们可以按照这个规则来解析请求。
以下是我将要实现的步骤：
- 创建一个空的请求向量。
- 创建一个迭代器来迭代缓冲区。
- 在循环中，检查迭代器的下一个元素。
- 如果元素是”*“，则开始解析一个新的请求。
- 读取参数的数量，然后读取每个参数。
- 创建一个新的请求并添加到请求向量中。
- 如果在任何时候遇到错误，返回错误。
- 最后，返回请求向量。
以下是对应的Rust代码：
use std::str;
pub fn parse(&mut self, buffer: &[u8]) -> Result<Vec<Request>, String> {
let mut requests = Vec::new();
let mut iter = buffer.split(|&b| b == b'\n');
while let Some(line) = iter.next() {
if line.starts_with(b"*") {
let count = str::from_utf8(&line[1..])
.map_err(|_| "Invalid UTF-8 sequence")?
.trim()
.parse::<usize>()
.map_err(|_| "Invalid number of arguments")?;
let mut args = Vec::with_capacity(count);
for _ in 0..count {
let line = iter.next().ok_or("Unexpected end of input")?;
if !line.starts_with(b"$") {
return Err("Expected '$'".into());
}
let len = str::from_utf8(&line[1..])
.map_err(|_| "Invalid UTF-8 sequence")?
.trim()
.parse::<usize>()
.map_err(|_| "Invalid argument length")?;
let arg = iter.next().ok_or("Unexpected end of input")?;
if arg.len() != len {
return Err("Argument length mismatch".into());
}
args.push(str::from_utf8(arg).map_err(|_| "Invalid UTF-8 sequence")?.into());
}
requests.push(Request { args });
}
}
Ok(requests)
}
注意：这个代码假设Request是一个有args字段的结构体，args是一个字符串向量。如果你的Request结构体不同，你可能需要修改这个代码以适应你的需求。
pythias: error[E0063]: missing field command in initializer of protocol::Request
GitHub Copilot: 看起来你的 Request 结构体需要一个 command 字段，但在初始化 Request 时没有提供。你需要在解析参数之前，首先解析出命令。这通常是每个 Redis 请求的第一个参数。
以下是修改后的代码：
pub fn parse(&mut self, buffer: &[u8]) -> Result<Vec<Request>, String> {
let mut requests = Vec::new();
let mut iter = buffer.split(|&b| b == b'\n');
while let Some(line) = iter.next() {
if line.starts_with(b"*") {
let count = str::from_utf8(&line[1..])
.map_err(|_| "Invalid UTF-8 sequence")?
.trim()
.parse::<usize>()
.map_err(|_| "Invalid number of arguments")?;
let mut args = Vec::with_capacity(count);
for _ in 0..count {
let line = iter.next().ok_or("Unexpected end of input")?;
if !line.starts_with(b"$") {
return Err("Expected '$'".into());
}
let len = str::from_utf8(&line[1..])
.map_err(|_| "Invalid UTF-8 sequence")?
.trim()
.parse::<usize>()
.map_err(|_| "Invalid argument length")?;
let arg = iter.next().ok_or("Unexpected end of input")?;
if arg.len() != len {
return Err("Argument length mismatch".into());
}
args.push(str::from_utf8(arg).map_err(|_| "Invalid UTF-8 sequence")?.into());
}
let command = args.remove(0); // Assuming the first argument is the command
requests.push(Request { command, args });
}
}
Ok(requests)
}
这段代码假设 Request 结构体有一个 command 字段和一个 args 字段，command 是一个字符串，args 是一个字符串向量。在解析参数后，它会将第一个参数作为命令，并从参数列表中移除。如果你的 Request 结构体不同，你可能需要修改这个代码以适应你的需求。