Libev——ev_timer 相对时间定时器

Libev中的超时监视器ev_timer,是简单的相对时间定时器,它会在给定的时间点触发超时事件,还可以在固定的时间间隔之后再次触发超时事件。

1.超时监视器ev_timer结构

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typedef struct ev_timer
{
   /*前五行为EV_WATCHER 参数具体含义在<a id="cb_post_title_url" class="postTitle2 vertical-middle" href="https://www.cnblogs.com/c12345/p/15621468.html">libev I/O事件</a>中有描述*/    int active;
    int pending;
    int priority;
    void *data;
    void (*cb)(struct ev_loop *loop, struct ev_timer *w, int revents);  //回调函数
  
    ev_tstamp at; // 定时器第一次触发的时间点,根据mn_now设置
    ev_tstamp repeat; //repeat 必须>=0,当大于0时表示每隔repeat秒该定时器再次触发;0表示只触发一次;double 型
} ev_timer;watcher_

at和repeat两个成员为是ev_timer特有的

2.ev_watcher_timer

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#define EV_WATCHER_TIME(type)           \ //定时器
  EV_WATCHER (type)             \
  ev_tstamp at;     // 定时器第一次触发的时间点,根据mn_now设置

 ev_watcher_time的结构与ev_timer几乎一样,只是少了最后一个成员。该结构其实是ev_timer和ev_periodic的父类,它包含了ev_timer和ev_periodic的共有成员。

3.堆元素ANHE(这里使用小顶堆,即子节点均大于父节点,即堆顶元素所等待激活事件是最小的)

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//----- 宏EV_HEAP_CACHE_AT是为了提高在堆中的缓存利用率,主要是为了对at进行缓at

 宏EV_HEAP_CACHE_AT的作用,是为了提高在堆中的缓存利用率,如果没有定义该宏,堆元素就是指向ev_watcher_time结构的指针。如果定义了该宏,则还将堆元素的关键成员at进行缓存。

4.定时器事件的初始化与设置

复制代码
//初始化,意味着在after秒后执行,设置为0则会立即执行一次;然后每隔repeat秒执行一次
#define ev_timer_init(ev,cb,after,repeat)        

    do { ev_init ((ev), (cb)); ev_timer_set ((ev),(after),(repeat)); } while (0)

//设置
#define ev_timer_set(ev,after_,repeat_)   

   do { ((ev_watcher_time *)(ev))->at = (after_); (ev)->repeat = (repeat_); } while (0)
复制代码

5.启动定时器ev_timer_start 

复制代码
void noinline
ev_timer_start (EV_P_ ev_timer *w) EV_THROW
{
  if (expect_false (ev_is_active (w)))
    return;

  ev_at (w) += mn_now;//首先设置监视器的at成员,表明在at时间点,超时事件会触发,注意at是根据mn_now设置的,也就是相对于系统启动时间而言的(或者是日历时间)

  assert (("libev: ev_timer_start called with negative timer repeat value", w->repeat >= 0.));

  EV_FREQUENT_CHECK;

  //定时器数量 有多少个定时器
  ++timercnt;
  //事件激活相关 其中active即为timercnt(timers下标)
  ev_start (EV_A_ (W)w, timercnt + HEAP0 - 1);
 // 调整timers内存的大小 array_needsize (ANHE, timers, timermax, ev_active (w)
+ 1, EMPTY2); ANHE_w (timers [ev_active (w)]) = (WT)w; ANHE_at_cache (timers [ev_active (w)]);//从watcher中获取at值 //因为新添加的元素放在数组后面,然后向上调整堆 upheap (timers, ev_active (w)); EV_FREQUENT_CHECK; /*assert (("libev: internal timer heap corruption", timers [ev_active (w)] == (WT)w));*/ }
复制代码

当对某一节点执行 upheap() 时,就是与其父节点进行比较,如果其值比父节点小,则交换,然后在对这个父节点重复 upheap() ,直到顶层或其值大于父节点的值。

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inline_speed void
ev_start (EV_P_ W w, int active)
{
  pri_adjust (EV_A_ w);//调整优先级
  w->active = active;//监视器的active成员,表明该监视器在堆数组中的下标
  ev_ref (EV_A);
}

6 timers_reify

每次调用backend_poll之前,都会根据ANHE_at (timers [HEAP0]) - mn_now的值,校准backend_poll的阻塞时间waittime,这样就能尽可能的保证定时器能够按时触发。

调用backend_poll之后,就会调用timers_reify查看timers中哪些定时器触发了,获得所有超时的timer,代码如下:

复制代码
/* make timers pending 挂起状态*/
inline_size void
timers_reify (EV_P)
{
  EV_FREQUENT_CHECK;

  if (timercnt && ANHE_at (timers [HEAP0]) < mn_now)//定时器值不为0,且堆顶值小于mn_now(相对于系统启动时间)
    {
      //timercnt 为定时器的值,在timer_start中累加
      do
        {
          ev_timer *w = (ev_timer *)ANHE_w (timers [HEAP0]);

          /*assert (("libev: inactive timer on timer heap detected", ev_is_active (w)));*/

          /* first reschedule or stop timer */
          
          if (w->repeat)//若为重复定时器,一次性定时器w->repeat=0
            {
              ev_at (w) += w->repeat;//启动时间加重复时间
              if (ev_at (w) < mn_now)//还小于当前时间
                ev_at (w) = mn_now;//赋值当前时间

              assert (("libev: negative ev_timer repeat value found while processing timers", w->repeat > 0.));

              ANHE_at_cache (timers [HEAP0]);//  #define ANHE_at_cache(he) (he).at = (he).w->at /* update at from watcher */
             //向下调整堆,定时器仍然存在该数组中
              downheap (timers, timercnt, HEAP0);
            }
          else
            ev_timer_stop (EV_A_ w); /* nonrepeating: stop timer 一次性定时器 停止 */

          EV_FREQUENT_CHECK;
          //将超时的事件加入rfeeds[]结构中
          feed_reverse (EV_A_ (W)w);
        }
      while (timercnt && ANHE_at (timers [HEAP0]) < mn_now);//定时器不为0且堆顶的值一直小于当前时间就重复上述操作

      feed_reverse_done (EV_A_ EV_TIMER);//将rfeeds[]结构中的watcher插入到pengdings数组的操作
    }
}
复制代码
6 停止定时器ev_stop_timer
复制代码
void noinline
ev_timer_stop (EV_P_ ev_timer *w) EV_THROW
{

    //清除pendings[]激活事件队列中,关于w的事件
  clear_pending (EV_A_ (W)w);
  if (expect_false (!ev_is_active (w)))
    return;

  EV_FREQUENT_CHECK;

  {
    int active = ev_active (w);//这个地方还不是很理解

    assert (("libev: internal timer heap corruption", ANHE_w (timers [active]) == (WT)w));
    //定时器数量减1
    --timercnt;

    if (expect_true (active < timercnt + HEAP0))
      {

        //timers [active]中的元素用数组最后一个元素替换,最后一个元素正常情况下为最大值
        timers [active] = timers [timercnt + HEAP0];

        //比较下标为active处的元素与其父节点的元素,来决定采用向上、向下调整
        adjustheap (timers, timercnt, active);
      }
  }

  ev_at (w) -= mn_now;

  ev_stop (EV_A_ (W)w);

  EV_FREQUENT_CHECK;
}
复制代码

  首先调用clear_pending,如果该监视器已经处于pending状态,将其从pendings中删除。然后根据监视器中的active成员,得到其在timers堆上的索引,将该监视器从堆timers上删除,重新调整堆结构。然后调用ev_stop停止该监视器。

用图来示意一下

 

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