redis的文件事件处理器

前言

    C10K problem提出了一个问题，如果1w个客户端连接到server上，间歇性的发送消息，有哪些好的方案？

    其中的一种方案是，每个线程处理多个客户端，使用异步I/O和就绪通知机制，redis无疑是一个很好的榜样

redis的特点和C10K proble的契合点

    内存数据库；

    单线程支持上w个客户端连接；

    高并发，单机支持10w并发数；

    低时延，局域网内大多数时延低于3ms。

redis的文件事件处理器

四个关键组成

    套接字、I/O多路复用、文件事件分发器、事件处理器。

    这是一个典型的reactor设计模式，redis没有采用现有的事件驱动库，比如libev等，而是自己定义了一个ae驱动器。

    使用epoll同时监听多个套接字，并给不同套接字关联不同的处理程序。

    当被监听的套接字准备好连接应答、请求、应答、关闭等操作时，对应的文件事件就会产生，文件事件处理器会调用对应的处理程序。

I/O多路复用和文件事件分派器的实现

epollI/O多路复用的封装

ae_epoll.c

创建epoll实例和事件槽

aeApiCreate

释放epoll实例和事件槽

aeApiFree

给fd新增或者修改关注事件

aeApiAddEvent

删除fd关注的事件

aeApiDelEvent

获取可执行事件

aeApiPoll

ae.h

文件事件处理器的实例

typedef struct aeEventLoop {

    // 目前已注册的最大描述符

    int maxfd;   /* highest file descriptor currently registered */

    // 目前已追踪的最大描述符

    int setsize; /* max number of file descriptors tracked */

    // 用于生成时间事件 id

    long long timeEventNextId;

    // 最后一次执行时间事件的时间

    time_t lastTime;     /* Used to detect system clock skew */

    // 已注册的文件事件

    aeFileEvent *events; /* Registered events */

    // 已就绪的文件事件

    aeFiredEvent *fired; /* Fired events */

    // 时间事件

    aeTimeEvent *timeEventHead;

    // 事件处理器的开关

    int stop;

    // 多路复用库的私有数据

    void *apidata; /* This is used for polling API specific data */

    // 在处理事件前要执行的函数

    aeBeforeSleepProc *beforesleep;

} aeEventLoop;

文件事件处理器以及文件事件分派器的实现

ae.c

初始化文件事件处理器

aeCreateEventLoop

删除事件处理器

aeDeleteEventLoop

停止事件处理器

aeStop

创建文件事件处理器

aeCreateFileEvent

删除文件事件处理器

aeDeleteFileEvent

获取监听的事件类型

aeGetFileEvents

文件事件分派器，调用aePoll获取激活的事件，并调用事件对应的文件处理器来处理这些事件

aeProcessEvents

redis的I/O事件处理器

创建连接处理程序

aeCreateFileEvent(server.el, server.ipfd[j], AE_READABLE, acceptTcpHandler,NULL)

创建请求处理程序

aeCreateFileEvent(server.el,fd,AE_READABLE, readQueryFromClient, c)

创建应答处理程序，当命令回复完毕，解除套接字和事件的关联

aeCreateFileEvent(server.el, c->fd, AE_WRITABLE, sendReplyToClient, c)

ae驱动的事件类型

// 可读

#define AE_READABLE 1

// 可写

#define AE_WRITABLE 2

    当客户端发起连接、断开连接、发送请求时，套接字产生AE_READABLE事件

    当套接字变得可写（客户端调用read操作）时，套接字产生AE_WRITABLE事件。

ae驱动的事件处理顺序

    ae驱动允许同时监听可读和可写事件，同时发生时先处理可读事件，再处理可写事件。