Redis开源代码读书笔记七（ae模块）

AE模块是一个简单的文件事件和定时器事件的处理模块。

AE模块功能

==》支持事件ms级时间粒度
==》支持定时器事件处理(单链表)
 -- 支持删除定时器事件操作
 -- 支持事件处理流程及私有数据
==》支持文件事件处理(数组)
 -- 支持文件读写事件处理流程及私有数据

AE模块数据结构

/* Types and data structures */
typedef void aeFileProc(struct aeEventLoop *eventLoop, int fd, void *clientData, int mask);
typedef int aeTimeProc(struct aeEventLoop *eventLoop, long long id, void *clientData);
typedef void aeEventFinalizerProc(struct aeEventLoop *eventLoop, void *clientData);
typedef void aeBeforeSleepProc(struct aeEventLoop *eventLoop);

上述几个回调函数分别是文件事件读写处理函数、定时器事件处理函数、定时器事件删除处理函数、事件处理预操作。

/* File event structure */
typedef struct aeFileEvent {
    int mask; /* one of AE_(READABLE|WRITABLE) */
    aeFileProc *rfileProc;
    aeFileProc *wfileProc;
    void *clientData;
} aeFileEvent;

/* Time event structure */
typedef struct aeTimeEvent {
    long long id; /* time event identifier. */
    long when_sec; /* seconds */
    long when_ms; /* milliseconds */
    aeTimeProc *timeProc;
    aeEventFinalizerProc *finalizerProc;
    void *clientData;
    struct aeTimeEvent *next;
} aeTimeEvent;

/* A fired event */
typedef struct aeFiredEvent {
    int fd;
    int mask;
} aeFiredEvent;

/* State of an event based program */
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;
} aeEventLoop;

AE模块代码应用分析

在主程序最后三行代码就是ae模块的事件处理流程入口和出口(模块清理)


首先，使用aeSetBeforeSleepProc(server.el,beforeSleep)对事件处理前进行预处理钩子设置；

然后，调用aeMain进入事件处理循环；
aeMain(server.el)
 --> beforesleep
 --> aeProcessEvents
  -->
  --> aeSearchNearestTimer
  --> modify nearest timer
  --> check events
  --> block definitly
  --> aeApiPoll
  --> file event operation (rfileProc, wfileProc)
  --> processTimeEvents /* time event operation */
   --> fix to process event asap
   --> [trigger events] aeGetTime
   --> [process time event and related operations] timeProc

最后，当aeStop被触发后，程序跳出循环，进入aeDeleteEventLoop(server.el)模块清理过程。


server.el全局变量是在initServer里面初始化的

#define REDIS_MAX_CLIENTS 10000
#define REDIS_MIN_RESERVED_FDS 32

/* When configuring the Redis eventloop, we setup it so that the total number
 * of file descriptors we can handle are server.maxclients + RESERVED_FDS + FDSET_INCR
 * that is our safety margin. */
#define REDIS_EVENTLOOP_FDSET_INCR (REDIS_MIN_RESERVED_FDS+96)

server.el = aeCreateEventLoop(server.maxclients+REDIS_EVENTLOOP_FDSET_INCR);
 --> struct aeEventLoop variable zmalloc size
 --> aeApiCreate -- ae_evport.c ae_epoll.c ae_kqueue.c ae_select.c 性能依次下降，linux系统采用的是epoll，pool大小设置为setsize，从代码上看是10000 + 32 + 96
 
首先，调用aeCreateEventLoop来创建事件处理需要的初始化变量；

然后，采用aeApiCreate根据编译设置选择evport/epool/kqueue/select机制，并初始化api私有变量；



从宏定义，我们可以看出，Linux系统默认采用的是epool机制。


最后，调用aeCreateTimeEvent和aeCreateFileEvent进行程序初始化。

long long aeCreateTimeEvent(aeEventLoop *eventLoop, long long milliseconds,
        aeTimeProc *proc, void *clientData,
        aeEventFinalizerProc *finalizerProc);
aeCreateTimeEvent(server.el, 1, serverCron, NULL, NULL)
 --> zmalloc struct aeTimeEvent
 --> [variable and callback assignment]
 --> aeAddMillisecondsToNow
 --> [add time event to time event head, which is a signle linked, looped list]


int aeCreateFileEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask,
        aeFileProc *proc, void *clientData);
aeCreateFileEvent(server.el, server.ipfd[j], AE_READABLE, acceptTcpHandler,NULL)
aeCreateFileEvent(server.el,server.sofd,AE_READABLE,acceptUnixHandler,NULL)
 --> aeApiAddEvent
 --> [variable and callback assignment]

AE模块基本接口

aeEventLoop *aeCreateEventLoop(int setsize);
创建AE模块全局变量

void aeDeleteEventLoop(aeEventLoop *eventLoop);
释放AE模块全局变量

void aeSetBeforeSleepProc(aeEventLoop *eventLoop, aeBeforeSleepProc *beforesleep);
向AE模块注册每次事件处理函数前的一个预处理callback函数

void aeStop(aeEventLoop *eventLoop);
停止AE模块处理

long long aeCreateTimeEvent(aeEventLoop *eventLoop, long long milliseconds, aeTimeProc *proc, void *clientData, aeEventFinalizerProc *finalizerProc);
创建一个定时器事件，并返回定时器ID

int aeDeleteTimeEvent(aeEventLoop *eventLoop, long long id);
根据ID删除定时器事件，并执行事件的最终处理函数

int aeCreateFileEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask, aeFileProc *proc, void *clientData);
创建一个文件事件

void aeDeleteFileEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask);
释放文件事件，更新最大文件时间句柄

int aeGetFileEvents(aeEventLoop *eventLoop, int fd);
获取文件事件的mask值

char *aeGetApiName(void);
获取AE模块采用的文件事件等待机制描述

void aeMain(aeEventLoop *eventLoop);
AE模块处理主程序入口

int aeProcessEvents(aeEventLoop *eventLoop, int flags);
AE模块事件处理流程

int aeWait(int fd, int mask, long long milliseconds);
AE模块强等待机制

int aeGetSetSize(aeEventLoop *eventLoop);
获取AE模块处理的事件句柄数量

int aeResizeSetSize(aeEventLoop *eventLoop, int setsize);

重新调整AE模块处理的事件句柄数量

参考资料

关于文件事件处理机制evport/epoll/kqueue/select方面的详细解释