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《Redis官方文檔》Redis事件庫

Redis實現了自己的事件庫,代碼在ae.c中。想要理解Redis事件庫的工作原理,最好的方法就是去理解Redis如何使用它。

事件循環初始化

redis.c中的initServer函數初始化了redisServer結構體變量的眾多成員,其中一個就是Redis事件循環(event loop)el

1 aeEventLoop *el

initServer調用aeCreateEventLoop(定義在ae.c)初始化server.el的成員。aeEventLoop的定義如下:

01 typedef struct aeEventLoop
02 {
03     int maxfd;
04     long long timeEventNextId;
05     aeFileEvent events[AE_SETSIZE]; /* 已經注冊的事件 */
06     aeFiredEvent fired[AE_SETSIZE]; /* 已經就緒的事件 */
07     aeTimeEvent *timeEventHead;
08     int stop;
09     void *apidata; /* 這是polling API使用的專有數據 */
10     aeBeforeSleepProc *beforesleep;
11 } aeEventLoop;

aeCreateEventLoop

aeCreateEventLoop首先為aeEventLoop結構體分配內存,然後調用ae_epoll.c:aeApiCreate
aeApiCreate分配aeApiState的空間,它有兩個成員:epfd保存epoll_create調用返回的epoll文件描述符,events是Linux epoll庫中定義的epoll_event結構類型。後麵會再介紹events的使用。
接下來是ae.c:aeCreateTimeEvent,但是在那之前,initServer會先調用anet.c:anetTcpServer創建一個監聽描述符(listening descriptor),默認監聽6379端口。返回的監聽描述符保存在server.fd

aeCreateTimeEvent

aeCreateTimeEvent接收如下參數:

  • eventLoop:即redis.c中的 server.el
  • milliseconds:從當前時間開始距離定時器過期的毫秒數。
  • proc:函數指針,保存了定時器過期後調用的函數地址。
  • clientData: 通常是NULL
  • finalizerProc:指向定時事件被移除前要調用的函數。

initServer調用aeCreateTimeEventserver.el中的timeEventHead成員添加一個定時事件,timeEventHead是指向定時事件鏈表的指針。如下是 redis.c:initServer函數中調用aeCreateTimeEvent的代碼。

1 aeCreateTimeEvent(server.el /*eventLoop*/, 1 /*milliseconds*/, serverCron /*proc*/, NULL /*clientData*/, NULL /*finalizerProc*/);

redis.c:serverCron執行很多後台操作來保持Redis正常運轉。

aeCreateFileEvent

aeCreateFileEvent函數實質就是執行epoll_ctl係統調用,以將anetTcpServer創建的監聽描述符增加到EPOLLIN事件隊列,並將它和aeCreateEventLoop創建的epoll描述符相關聯。
下麵解釋了 redis.c:initServer中調用aeCreateFileEvent具體做的工作。
initServer傳遞了如下參數給aeCreateFileEvent

  • server.elaeCreateEventLoop創建的事件循環,epoll描述符是從server.el裏獲取的。
  • server.fd監聽描述符,作為從eventLoop->events中獲取相關文件事件結構體的索引,結構體中存儲了回調函數等信息。
  • AE_READABLE:表示必須監視server.fdEPOLLIN事件。
  • acceptHandler:當被監聽的事件就緒時執行的函數,函數指針存儲在eventLoop->events[server.fd]->rfileProc

以上完成了Redis事件循環的初始化。

事件循環的處理

redis.c:main通過調用ae.c:aeMain來處理前一階段初始化好的事件循環。
ae.c:aeMain在一個while循環中調用ae.c:aeProcessEvents來處理就緒的定時事件和文件事件。

aeProcessEvents

ae.c:aeProcessEvents在事件循環上調用ae.c:aeSearchNearestTimer尋找最先要過期的定時事件。我們的示例中,事件循環裏隻有ae.c:aeCreateTimeEvent創建的一個定時事件(譯者注:即前麵調用ae.c:aeCreateTimeEvent使用的回調redis.c:serverCron
請記住,aeCreateTimeEvent創建的定時事件很可能已經過期了,因為過期時間隻有1毫秒。定時器過期後,timeval結構體的tvp變量會把成員變量秒和毫秒都重置為0。
tvp結構體變量和事件循環變量作為參數傳給了ae_epoll.c:aeApiPoll
aeApiPoll函數在epoll描述符上調用了epoll_wait,然後用下麵內容填充 eventLoop->fired數組。

  • fd:準備好做讀/寫操作的描述符,操作類型取決於mask值。
  • mask:標識讀/寫事件可以在對應描述符上執行。(譯者注:有讀事件mask |= AE_READABLE,有寫事件mask |= AE_WRITABLE

aeApiPoll返回已就緒事件的個數。來看個實際的例子,假設有客戶端發起了連接請求,那麼aeApiPoll將會注意到,使用監聽描述符填充eventLoop->fired數組的描述符成員,把mask設為AE_READABLE
現在,aeProcessEvents調用redis.c:acceptHandler回調函數。acceptHandler監聽描述符上執行accept,返回一個客戶端連接描述符redis.c:createClient通過下麵這樣調用ae.c:aeCreateFileEvent,向連接描述符添加一個文件事件。

1 if (aeCreateFileEvent(server.el, c->fd, AE_READABLE,
2     readQueryFromClient, c) == AE_ERR) {
3     freeClient(c);
4     return NULL;
5 }

credisClient結構體變量,c->fd是連接描述符。
然後,ae.c:aeProcessEvent調用ae.c:processTimeEvents

processTimeEvents

ae.processTimeEvents從 eventLoop->timeEventHead開始,依次遍曆鏈表上的定時事件。
對每個過期的定時事件,processTimeEvents調用相應的回調函數。這個示例隻會調用唯一注冊的定時事件回調函數redis.c:serverCron,回調函數返回的時間表示多少毫秒後它將被再次調用。返回的時間被ae.c:aeAddMilliSeconds記錄下來,ae.c:aeMain中的while循環會在下次迭代中繼續處理定時事件。
就這些了。

最後更新:2017-05-19 17:33:30

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