事件
之前在redis学习笔记（12）—server基本流程 中，对redis的事件机制已经进行了简单的介绍。
redis服务器是一个事件驱动程序，server需要处理两类事件：
1）文件事件：如server与client之间的通信
2）时间事件：在特定的时间点执行，如serverCron函数
IO复用机制
redis的IO多路复用的实现都是通过封装select、epoll等IO多路复用函数库实现的，每个IO多路复用函数库都对应一个单独的文件，如ae_select.c、ae_epoll.c、ae_kqueue.c等。
这些多路复用函数库最终都封装成相同的API，可参见redis服务器模型
static int aeApiCreate(aeEventLoop *eventLoop); //创建监听集
static int aeApiAddEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask); //加入一个监听事件
static void aeApiDelEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int delmask); //移除一个监听事件
static int aeApiPoll(aeEventLoop *eventLoop, struct timeval *tvp); //调用select/epoll监听事件然后在ae.c中，根据具体的运行环境，来选择相应的头文件
#ifdef HAVE_EVPORT
#include "ae_evport.c"
#else
#ifdef HAVE_EPOLL
#include "ae_epoll.c"
#else
#ifdef HAVE_KQUEUE
#include "ae_kqueue.c"
#else
#include "ae_select.c"
#endif
#endif
#endif 这样在运行时，程序就能根据实际运行环境来为API选择对应的实现机制，以达到最高效的处理。
文件事件
创建文件事件
redis中的文件事件都是通过aeCreateFileEvent来创建的
/* fd为要监听的描述符，mask为要监听的事件类型，proc为对应的处理函数*/
int aeCreateFileEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask,
aeFileProc *proc, void *clientData)
{
if (fd >= eventLoop->setsize) {
errno = ERANGE;
return AE_ERR;
}
aeFileEvent *fe = &eventLoop->events[fd];
// 将事件加入到事件集中
if (aeApiAddEvent(eventLoop, fd, mask) == -1)
return AE_ERR;
// 设置回调函数
fe->mask |= mask;
if (mask & AE_READABLE) fe->rfileProc = proc;
if (mask & AE_WRITABLE) fe->wfileProc = proc;
fe->clientData = clientData;
if (fd > eventLoop->maxfd)
eventLoop->maxfd = fd;
return AE_OK;
} redis中的socket可以分为两类：
1）监听socket，只需要监听来自客户端的连接请求
因此只需要注册一个读事件，处理函数为acceptTcpHandler()
//在initServer()中调用
aeCreateFileEvent(server.el, server.ipfd[j], AE_READABLE,
acceptTcpHandler,NULL) 2） 连接socket：与已经建立连接的client通信
初始时也只需要监听来自client的请求，因此需要注册一个读事件 readQueryFromClient()。
当server处理了来自client的请求后，需要将操作的结果返回给client，因此此时需要注册一个写事件sendReplyToClient()
//在createClient中调用
aeCreateFileEvent(server.el,fd,AE_READABLE,
readQueryFromClient, c);
//在prepareClientToWrite中调用
aeCreateFileEvent(server.el, c->fd, AE_WRITABLE,
sendReplyToClient, c); 处理文件事件
redis处理文件事件的基本流程是：
redis处理文件事件和时间事件都是在函数aeProcessEvents中完成的
由于select、epoll等IO复用机制在一定时间内没有事件发生时，会一直阻塞在那里。
因此为了不影响后面时间事件的处理，必须在最近的一个时间事件到来之前，完成IO复用机制的调用。
因此首先找到最近一个时间事件，计算距离当前时间的时间差，来作为调用aeApiPoll()的参数。
int aeProcessEvents(aeEventLoop *eventLoop, int flags)
{
if (eventLoop->maxfd != -1 ||
((flags & AE_TIME_EVENTS) && !(flags & AE_DONT_WAIT))) {
//1、有时间事件时，计算时间差
if (flags & AE_TIME_EVENTS && !(flags & AE_DONT_WAIT))
shortest = aeSearchNearestTimer(eventLoop); //找到最近一个时间事件
if (shortest) {
aeGetTime(&now_sec, &now_ms); //得到当前时间
tvp = &tv;
//计算时间差tvp
tvp->tv_sec = shortest->when_sec - now_sec;
if (shortest->when_ms < now_ms) {
tvp->tv_usec = ((shortest->when_ms+1000) - now_ms)*1000;
tvp->tv_sec --;
} else {
tvp->tv_usec = (shortest->when_ms - now_ms)*1000;
}
if (tvp->tv_sec < 0) tvp->tv_sec = 0;
if (tvp->tv_usec < 0) tvp->tv_usec = 0;
} else {
if (flags & AE_DONT_WAIT) { //此时不阻塞，立即返回
tv.tv_sec = tv.tv_usec = 0;
tvp = &tv;
} else { //否则可以永远等待
tvp = NULL; /* wait forever */
}
}
//2、调用IO复用机制，处理IO事件
numevents = aeApiPoll(eventLoop, tvp);
for (j = 0; j < numevents; j++) {
aeFileEvent *fe = &eventLoop->events[eventLoop->fired[j].fd];
int mask = eventLoop->fired[j].mask;
int fd = eventLoop->fired[j].fd;
int rfired = 0;
if (fe->mask & mask & AE_READABLE) { //处理读事件
rfired = 1;
fe->rfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);
}
if (fe->mask & mask & AE_WRITABLE) { //处理写事件
if (!rfired || fe->wfileProc != fe->rfileProc)
fe->wfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);
}
processed++;
}
}
//3、处理时间事件
if (flags & AE_TIME_EVENTS)
processed += processTimeEvents(eventLoop);
return processed;
}时间事件
所有的时间事件都是保存在链表中的，
typedef struct aeTimeEvent {
long long id; /* time event identifier. */
long when_sec; /* seconds */
long when_ms; /* milliseconds */
aeTimeProc *timeProc; /* 回调函数 */
aeEventFinalizerProc *finalizerProc;
void *clientData;
struct aeTimeEvent *next;
} aeTimeEvent; 新的时间事件总是插入到链表的头部，所以时间事件按ID逆序排列
创建时间事件
long long aeCreateTimeEvent(aeEventLoop *eventLoop, long long milliseconds,aeTimeProc *proc, void *clientData,aeEventFinalizerProc *finalizerProc)
{
te = zmalloc(sizeof(*te));
//设置事件参数
te->id = id;
aeAddMillisecondsToNow(milliseconds,&te->when_sec,&te->when_ms);
te->timeProc = proc;
te->finalizerProc = finalizerProc;
te->clientData = clientData;
//将事件插入到链表头部
te->next = eventLoop->timeEventHead;
eventLoop->timeEventHead = te;
return id;
}处理时间事件
每次在处理时间事件时，就遍历整个链表，查找所有已经到达的时间事件，然后调用对应的处理函数。
/* Process time events */
static int processTimeEvents(aeEventLoop *eventLoop) {
eventLoop->lastTime = now; //更新最后一次处理事件
te = eventLoop->timeEventHead;
while(te) {
aeGetTime(&now_sec, &now_ms); //获取当前时间
if (now_sec > te->when_sec || //比较时间
(now_sec == te->when_sec && now_ms >= te->when_ms))
{
id = te->id;
//调用时间处理函数
retval = te->timeProc(eventLoop, id, te->clientData);
processed++;
//判断是否需要循环执行该事件
if (retval != AE_NOMORE) {//是，更新下次触发时间
aeAddMillisecondsToNow(retval,&te->when_sec,&te->when_ms);
} else { //否，删除该事件
aeDeleteTimeEvent(eventLoop, id);
}
te = eventLoop->timeEventHead;
} else {
te = te->next;
}
}
return processed;
}
本文所引用的源码全部来自Redis3.0.7版本
redis学习参考资料：
https://github.com/huangz1990/redis-3.0-annotated
Redis 设计与实现（第二版）