事件 - 《Redis设计与实现》读书笔记

Redis服务器是一个事件驱动程序，服务器处理的事件分为时间事件和文件事件两种类型

文件事件

服务器对套接字操作的抽象
Redis服务器通过套接字与客户端(或者其他Redis服务器)进行连接
服务器与客户端(或者其他服务器)的通信会产生相应的文件事件，而服务器则通过监听并处理这些事件来完成一系列网络通信操作

• 组成

/* File event structure */
typedef struct aeFileEvent {
    // 文件事件类别：AE_READABLE、AE_WRITABLE、AE_BARRIER
    // 当客户端对套接字执行connect、写入write、关闭close操作，产生AE_READABLE事件
    // 当客户端对套接字执行read操作，产生AE_WRITABLE事件 
    // 如果一个套接字又可读又可写的话，那么服务器将先读套接字，后写套接字
    int mask;
    

    // 文件事件读处理器
    aeFileProc *rfileProc;
    
    // 文件事件写处理器
    aeFileProc *wfileProc;

    void *clientData;
} aeFileEvent;

文件事件处理器

• 基于Reactor模式实现的网络通信程序

• 实现原理
  使用I/O多路复用程序同时监听多个套接字，
  当被监听的套接字准备好执行连接应答accept、读取read、写入write、关闭close等操作时，与操作相对应的文件事件就会产生，
  将所有产生事件的套接字都放到一个队列里面，通过这个队列，以阻塞、有序、同步、每次一个的方式向文件事件分派器传送套接字，
  经过文件事件分派器进行分发，根据套接字目前执行的任务来为套接字关联不同的事件处理器

• 组成

  • 套接字
  • I/O多路复用程序：evport、epoll、kqueue、select
    自动选择系统中性能最高的I/O多路复用函数库作为底层

  #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
  

  • 文件事件分派器：src/ae.c/aeProcessEvents
  • 事件处理器
    • 连接应答处理器：src/networking.c/acceptTcpHandler
    • 命令请求处理器：src/networking.c/readQueryFromClient
    • 命令回复处理器：src/networking.c/sendReplyToClient

时间事件

服务器在一般情况下只执行serverCron函数这一个周期性时间事件

实现原理:服务器将所有时间事件都放在一个无序链表(不按when属性的大小排序)中，每当时间事件执行期运行时，遍历整个链表，查找所有已到达的时间事件，并调用相应的事件处理器

• 组成

typedef struct aeTimeEvent {
    // 全局唯一标识号ID，ID
    long long id; 

    // 时间事件的到达事件，单位为微秒
    monotime when; 
    
    // 时间事件处理器
    aeTimeProc *timeProc; 

    aeEventFinalizerProc *finalizerProc;
    void *clientData;
    struct aeTimeEvent *prev;
    struct aeTimeEvent *next;
    int refcount; 
} aeTimeEvent;

• 分类
  • 定时事件：事件处理器返回是src/ae.h/AE_NOMORE值
  • 周期性事件：事件处理器返回不是src/ae.h/AE_NOMORE值

事件的调度与执行规则

1. 文件事件和时间事件之间是合作关系，服务器会轮流处理这两种事件，并且处理事件的过程中不会进行抢占
2. 对文件事件和时间事件的处理都是同步、有序、原子地执行的，服务器不会中途中断事件处理，也不会对事件进行抢占
3. 时间事件的实际处理事件通常会比设定的到达时间晚一些，主要因为时间事件在文件事件之后执行