下面就会介绍这两种事件的实现原理。
文件事件
Redis 服务器通过 socket 实现与客户端(或其他redis服务器)的交互,文件事件就是服务器对 socket 操作的抽象。 Redis 服务器,通过监听这些 socket 产生的文件事件并处理这些事件,实现对客户端调用的响应。
Reactor
Redis 基于 Reactor 模式开发了自己的事件处理器。
这里就先展开讲一讲 Reactor 模式。看下图:
“I/O 多路复用模块”会监听多个 FD ,当这些FD产生,accept,read,write 或 close 的文件事件。会向“文件事件分发器(dispatcher)”传送事件。
文件事件分发器(dispatcher)在收到事件之后,会根据事件的类型将事件分发给对应的 handler。
我们顺着图,从上到下的逐一讲解 Redis 是怎么实现这个 Reactor 模型的。
I/O 多路复用模块
Redis 的 I/O 多路复用模块,其实是封装了操作系统提供的 select,epoll,avport 和 kqueue 这些基础函数。向上层提供了一个统一的接口,屏蔽了底层实现的细节。
一般而言 Redis 都是部署到 Linux 系统上,所以我们就看看使用 Redis 是怎么利用 linux 提供的 epoll 实现I/O 多路复用。
首先看看 epoll 提供的三个方法:
/* * 创建一个epoll的句柄,size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大 */ int epoll_create(int size); /* * 可以理解为,增删改 fd 需要监听的事件 * epfd 是 epoll_create() 创建的句柄。 * op 表示 增删改 * epoll_event 表示需要监听的事件,Redis 只用到了可读,可写,错误,挂断 四个状态 */ int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event); /* * 可以理解为查询符合条件的事件 * epfd 是 epoll_create() 创建的句柄。 * epoll_event 用来存放从内核得到事件的集合 * maxevents 获取的最大事件数 * timeout 等待超时时间 */ int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);再看 Redis 对文件事件,封装epoll向上提供的接口:
/* * 事件状态 */ typedef struct aeApiState { // epoll_event 实例描述符 int epfd; // 事件槽 struct epoll_event *events; } aeApiState; /* * 创建一个新的 epoll */ static int aeApiCreate(aeEventLoop *eventLoop) /* * 调整事件槽的大小 */ static int aeApiResize(aeEventLoop *eventLoop, int setsize) /* * 释放 epoll 实例和事件槽 */ static void aeApiFree(aeEventLoop *eventLoop) /* * 关联给定事件到 fd */ static int aeApiAddEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask) /* * 从 fd 中删除给定事件 */ static void aeApiDelEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask) /* * 获取可执行事件 */ static int aeApiPoll(aeEventLoop *eventLoop, struct timeval *tvp)所以看看这个ae_peoll.c 如何对 epoll 进行封装的:
aeApiCreate() 是对 epoll.epoll_create() 的封装。
aeApiAddEvent()和aeApiDelEvent() 是对 epoll.epoll_ctl()的封装。
aeApiPoll() 是对 epoll_wait()的封装。
这样 Redis 的利用 epoll 实现的 I/O 复用器就比较清晰了。
再往上一层次我们需要看看 ea.c 是怎么封装的?
首先需要关注的是事件处理器的数据结构:
mask 就是可以理解为事件的类型。
除了使用 ae_peoll.c 提供的方法外,ae.c 还增加 “增删查” 的几个 API。
增:aeCreateFileEvent
删:aeDeleteFileEvent
查: 查包括两个维度 aeGetFileEvents 获取某个 fd 的监听类型和aeWait等待某个fd 直到超时或者达到某个状态。
事件分发器(dispatcher)
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