libevent核心原理

Libevent 是一个轻量级的高性能网络库，事件驱动，基于 Reactor 模式。

对 Libevent 源码的阅读可围绕事件管理展开：

Libevent 对三类事件源进行了统一，用 event 结构体表示，每个 event 实例表示一个事件。

同时监听多个事件（比如监听多个 socket 上的可读事件），必然会有多个 event 实例，对这些 event 实例进行管理需要特定的数据结构，Libevent 使用了尾队列（本质上是双向链表）和小根堆管理所有事件。

各个数据结构的用途如下：

• 已注册事件队列：所有事件添加时都会被插入到已注册事件队列
• 激活事件队列：事件触发后，被插入激活事件队列
• 信号事件队列：信号事件添加时会插入信号事件队列
• 小根堆：定时器事件用小根堆管理，堆顶的定时器事件是超时时间最小的（最先超时）

向 Reactor（对应源码中的 event_base ） 中添加I/O、定时事件，需要调用 event_add 函数，信号事件调用 evsignal_add ，evsignal_add 最终也会调用 event_add：

event_add

min_heap_reserve: 为定时事件分配堆空间

add: 注册事件到 I/O 复用

event_queue_insert: event 插入已注册队列

event_queue_remove: 如果定时事件已在小根堆中, 删除堆中旧的事件

event_queue_remove: 如果定时事件已在激活队列中, 从激活队列中删除该事件

evutil_timeradd: 计算超时时间

event_queue_insert: 插入小根堆

可以看到，所有被注册的事件（I/O、定时器、信号）都会插入已注册队列。除此之外，定时事件被插入小根堆，信号事件被插入信号事件链表（在 evsignal_add 函数中完成）。

当事件激活（即所监听的事件发生），该事件会被插入激活队列，随后激活队列中的事件被处理（事件处理函数被调用），这部分工作在事件循环中完成：

event_base_dispatch

event_base_loop

timeout_correct: 校正系统时间

timeout_next: 计算下一个超时时间

evutil_timerclear: 如果有未处理的激活事件, 让 I/O 复用立即返回, 不必等待

event_haveevents: 没有已注册事件, 则立刻退出

gettime: 时间缓存 -> event_tv

dispatch: 把就绪事件插入激活队列

gettime: 系统时间 -> 时间缓存

timeout_process: 将超时的定时事件插入激活队列中

event_process_active: 处理激活队列中的事件

epoll_wait

evsignal_process: 处理信号事件

event_active: 将就绪事件添加到激活队列

event_queue_remove: 若是永久事件, 从激活队列中移除

event_del: 若是非永久事件, 从所有相关链表中删除

callback: 调用事件回调函数

事件循环的函数调用关系稍显复杂，但其主要逻辑很简单：

1. dispatch 函数调用 epoll_wait（只讨论使用了 epoll 的情况） 等待 I/O 事件发生
2. epoll_wait 返回后，处理信号事件（epoll_wait 返回有可能是因为发生了信号事件，这和 Libevent 对信号事件的管理有关，详见信号事件管理）
3. 将就绪的 I/O 事件添加到激活事件队列
4. 将超时事件添加到激活事件队列
5. event_process_active 统一处理激活事件队列中的事件（即调用每个事件对应的事件处理函数）