redis事件 | 易学教程

Redis服务器是一个事件驱动程序，服务器需要处理以下两类事件

1：文件事件(file event):Redis服务器通过套接字与客户端进行连接，而文件事件就是服务器对套接字操作的抽象。服务器与客户端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

2：时间事件(time event):Redis服务器中的一些操作(比如serverCron函数)需要在给定的时间点执行,而时间事件就是服务器对这类定时操作的抽象

文件事件

Redis基于Reactor模式开发了自己的网络事件处理器：这个处理器被称为文件事件处理器(file event handler)

1：文件事件处理器使用I/O多路复用程序来同时监听多个套接字，并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

2：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发生，这时文件事件处理器就会调用套接字之前关联好的事件处理器来处理这些事件

虽然文件事件处理器以单线程方式运行，但通过使用I/O多路复用程序来监听多个套接字，文件事件处理器既实现了高性能的网络通信模型，又可以很好地与Redis服务器中其他同样以单线程方式运行的模块进行对接,这保持了Redis内部单线程设计的简单性

文件事件处理器的构成

上图展示了文件事件处理器的四个组成部分,它们分别是套接字、I/O多路复用程序、文件事件分派器，以及事件处理器

文件事件是对套接字操作的抽象、每当一个套接字准备好执行连接应答(accept)、写入、读取、关闭等操作时，就会产生一个文件事件。以为一个服务器通常会连接多个套接字，所以多个文件事件有可能会并发地出现。I/O多路复用程序负责监听多个套接字，并向文件事件分派器传送那些产生了事件的套接字，尽管多个文件事件可能会并发地出现，但I/O多路复用程序总是会将所有产生事件的套接字都放到一个队列里面，然后通过这个队列，以有序、同步、每次一个套接字的方式向文件事件分派器传送套接字。当上一个套接字产生的事件被处理完毕之后，I/O多路复用程序才会继续向文件事件分派器传送下一个套接字。

文件事件分派器接收I/O多路复用程序传来的套接字，并根据套接字产生的事件的类型，调用相应的事件处理器。服务器会为执行不同任务的套接字关联不同的事件处理器，这些处理器是一个个函数。

I/O多路复用程序的实现

Redis的I/O多路复用程序的所有功能都是通过包装常见的select,epoll,evport和kqueue这些I/O多路复用函数库来实现的。因为Redis为每个I/O多路复用函数库都实现了相同的API，所以I/O多路复用程序的底层实现是可以互换的

事件的类型

I/O多路复用程序可以监听多个套接字的AE_READABLE事件和AE_WRITABLE事件，这两类事件和套接字操作之间的对应关系如下

1：当套接字变得可读时（客户端对套接字执行write操作,或者执行close操作），或者有新的可应答(acceptable)套接字出现时(客户端对服务器的监听套接字执行connect操作）,套接字产生AE_READABLE事件

2：当套接字变得可写时(客户端对套接字执行read操作),套接字产生AE_WRITABLE事件

I/O多路复用程序允许服务器同时监听套接字的AE_READBLE事件和AE_WRITABLE事件，如果一个套接字同时产生了这两种事件，那么文件事件分派器会优先处理AE_READABLE事件，等到AE_READBALE事件处理完之后，才处理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。

如果套接字没有任何事件被监听，那么函数返回AE_NONE

如果套接字的读事件正在被监听,那么函数返回AE_READABLE

如果套接字的写事件正在被监听，那么函数返回AE_WRITABLE

如果套接字的读事件和写事件正在被监听，那么函数返回AE_REABALE|AE_WRITABLE

文件事件的处理器

1：为了对连接服务器的各个客户端进行应答、服务器要为监听套接字关联连接应答处理器

2：为了接收客户端传来的命令请求，服务器要为客户端套接字关联请求处理器

3：为了向客户端返回命令的执行结果，服务器要为客户端套接字关联命令回复处理器

4：当主服务器和从服务器进行复制操作时，主从服务器都需要关联特别为复制功能编写的复制处理器

连接应答处理器

当有客户端用connect函数连接服务器监听套接字的时候，套接字就会产生AE_REABELE事件，引发连接应答处理器执行，并执行相应的套接字应答操作

命令请求处理器

当一个客户端通过连接应答处理器成功连接到服务器之后，服务器会将客户端套接字的AE_READABLE事件和命令请求处理器关联起来，当客户端向服务器发送命令请求的时候，套接字就会产生AE_READABLE事件，引发命令请求处理器执行，并执行相应的套接字读入操作，在客户端连接服务器的整个过程中，服务器都会一直为客户端套接字的AE_READABLE事件关联命令请求处理器

命令回复处理器

当服务器有命令回复需要传送给客户端的时候，服务器会将客户端套接字的AE_WRITABLE事件和命令回复处理器关联起来，当客户端准备好接收服务器传回的命令回复时，就会产生AE_WRITABLE事件，引发命令回复处理器执行，并执行相应的套接字写入操作

一次完整的客户端与服务器连接事件示例

假设一个Redis服务器正在运作，那么这个服务器的监听套接字的AE_READABLE事件应该正处于监听状态之下，而该事件所对应的处理器为连接应答处理器

如果这时有一个Redis客户端向服务器发起连接，那么监听套接字将产生AE_READABLE事件，触发连接应答处理器执行。处理器会对客户端的连接请求进行应答，然后创建客户端套接字，以及客户端状态，并将客户端套接字的AE_READBALE事件与命令请求处理器进行关联，使得客户端可以向主服务器发送命令请求

之后假设客户端向主服务器发送一个命令请求，那么客户端套接字将产生AE_READABLE事件，引发命令请求处理器执行，处理器读取客户端得命令内容，然后传给相关程序去执行

执行命令将产生相应得命令回复，为了将这些命令回复传送回客户端，服务器会将客户端套接字得AE_WRITABLE事件与命令回复处理器进行关联。当客户端尝试读取命令回复的时候，客户端套接字将产生AE_WRITABLE事件，触发命令回复处理器执行，当命令回复处理器将命令回复全部写入到套接字之后，服务器就会解除客户端套接字的AE_WRITABLE事件与命令回复处理器之间的关联。

时间事件

Redis的时间事件分为以下两类：

1：定时事件:让一段程序在指定的时间之后执行一次

2：周期性事件：让一段程序每隔指定时间就执行一次

一个时间事件主要由以下三个属性组成

id：服务器为时间事件创建的全局唯一ID。ID号按从小到大的顺序递增，新事件的ID号比旧事件的ID号要大

when：毫秒精度的unix时间戳，记录了时间事件的到达时间

timeProc：时间事件处理器，一个函数。当时间事件到达时，服务器就会调用相应的处理器来处理事件

一个时间事件是定时事件还是周期事件取决于时间事件处理器的返回值：

1：如果事件处理器返回AE_NOMORE，那么这个事件为定时事件：该事件在达到一次之后就会被删除，之后不再到达

2：如果事件处理器返回一个非AE_NOMORE的整数值，那么这个事件为周期性时间：当一个时间事件到达后，服务器会根据事件处理器返回的值，对时间事件的when属性进行更新

让这个事件在一段时间之后再次到达，并以这种方式一直更新并运行下去。