Redis中的事件处理模型

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简介:

Redis并没有使用libevent,libev,libuv等事件IO库,而是通过ae.h、ae.c两个文件,封装了简单的事件处理模型。进一步地,事件处理需要使用到系统的select、epoll等函数,在ae.c中,通过简单的宏判断,引入相应的实现文件,分别是ae_epoll.c、ae_evport.c、ae_kqueue.c和ae_select.c。

先来看下ae.h。首先,Redis定义了两种事件类型,分别是aeFileEventaeTimeEvent,前者针对文件IO(包含网络)。后者主要是一些定时或周期运行的函数,比如serverCron()

最主要的数据结构是struct aeEventLoop。ae.h对外提供的方法,几乎都以此结构的实例为操作对象。

typedef struct aeEventLoop {
    int maxfd;   /* highest file descriptor currently registered */
    int setsize; /* max number of file descriptors tracked */
    long long timeEventNextId;
    time_t lastTime;     /* Used to detect system clock skew */
    aeFileEvent *events; /* Registered events */
    aeFiredEvent *fired; /* Fired events */
    aeTimeEvent *timeEventHead;
    int stop;
    void *apidata; /* This is used for polling API specific data */
    aeBeforeSleepProc *beforesleep;
    aeBeforeSleepProc *aftersleep;
} aeEventLoop;

maxfd记录当前跟踪的最大文件描述符,在调用某些api时便于使用,比如select()需要给一个maxfd+1的参数。

setsize是能处理的文件描述符的最大数量。后面可以看到这个数量关系到eventsfired的内存分配大小。

另外一个比较重要的是apidata,其实是指向了具体的事件处理模型相关的一个状态数据(aeApiState)。如果使用的是select,那么状态数据包含了不同的fd_set;如果使用的是epoll,状态数据包含了epoll_create()返回的fd,还有用于接收epoll_wait()返回的存在可用事件的列表events。

aeCreateEventLoop()便是创建aeEventLoop的实例。在这里可以看到,针对文件IO,eventsfired是通过固定连续分配,按照数组的方式来使用。针对时间事件,则是timeEventHead这样的一个链表。

另外,再通过调用aeApiCreate()来这是apidata。按照使用的不同的系统事件处理机制,aeApiCreate()的实现是不同的。取决于如下这段代码:

#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

一般来说,这些HAVE_开头的宏,是通过configure(GNU autoconf automake系统工具生成),或者cmake判断当前系统环境并进行定义的。但是Redis并没有使用什么复杂的构建工具,只有一个Makefile,这些宏是在src/config.h中,根据操作系统或编译器提供的宏进行判断并进行定义。

具体调用的地方,比如src/server.c中,先进行

server.el = aeCreateEventLoop(server.maxclients+CONFIG_FDSET_INCR);

创建了aeEventLoop

之后便可以注册定时任务:

if (aeCreateTimeEvent(server.el, 1, serverCron, NULL, NULL) == AE_ERR) {
        serverPanic("Can't create event loop timers.");
        exit(1);
    }
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