Redis源码设计剖析之事件处理示例详解

typedef struct aeApiState {
// epoll事件的文件描述符
int epfd;
// 事件表
struct epoll_event *events;
} aeApiState; // 事件的状态

// 创建一个epoll实例，保存到eventLoop中
static int aeApiCreate(aeEventLoop *eventLoop)
// 调整事件表的大小
static int aeApiResize(aeEventLoop *eventLoop, int setsize)
// 释放epoll实例和事件表空间
static void aeApiFree(aeEventLoop *eventLoop)
// 在epfd标识的事件表上注册fd的事件
static int aeApiAddEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask)
// 在epfd标识的事件表上注删除fd的事件
static void aeApiDelEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int delmask)
// 等待所监听文件描述符上有事件发生
static int aeApiPoll(aeEventLoop *eventLoop, struct timeval *tvp)
// 返回正在使用的IO多路复用库的名字
static char *aeApiName(void)

// 在epfd标识的事件表上注册fd的事件
static int aeApiAddEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask) {
aeApiState *state = eventLoop->apidata;
struct epoll_event ee = {0};
// EPOLL_CTL_ADD，向epfd注册fd的上的event
// EPOLL_CTL_MOD，修改fd已注册的event
// #define AE_NONE 0 //未设置
// #define AE_READABLE 1 //事件可读
// #define AE_WRITABLE 2 //事件可写
// 判断fd事件的操作，如果没有设置事件，则进行关联mask类型事件，否则进行修改
int op = eventLoop->events[fd].mask == AE_NONE ?
EPOLL_CTL_ADD : EPOLL_CTL_MOD;
// struct epoll_event {
// uint32_t events; /* Epoll events */
// epoll_data_t data; /* User data variable */
// };
ee.events = 0;
// 如果是修改事件，合并之前的事件类型
mask |= eventLoop->events[fd].mask; /* Merge old events */
// 根据mask映射epoll的事件类型
if (mask & AE_READABLE) ee.events |= EPOLLIN; //读事件
if (mask & AE_WRITABLE) ee.events |= EPOLLOUT; //写事件
ee.data.fd = fd; //设置事件所从属的目标文件描述符
// 将ee事件注册到epoll中
if (epoll_ctl(state->epfd,op,fd,&ee) == -1) return -1;
return 0;
}

// 等待所监听文件描述符上有事件发生
static int aeApiPoll(aeEventLoop *eventLoop, struct timeval *tvp) {
aeApiState *state = eventLoop->apidata;
int retval, numevents = 0;
// 监听事件表上是否有事件发生
retval = epoll_wait(state->epfd,state->events,eventLoop->setsize,
tvp ? (tvp->tv_sec*1000 + tvp->tv_usec/1000) : -1);
// 至少有一个就绪的事件
if (retval > 0) {
int j;
numevents = retval;
// 遍历就绪的事件表，将其加入到eventLoop的就绪事件表中
for (j = 0; j < numevents; j++) {
int mask = 0;
struct epoll_event *e = state->events+j;
// 根据就绪的事件类型，设置mask
if (e->events & EPOLLIN) mask |= AE_READABLE;
if (e->events & EPOLLOUT) mask |= AE_WRITABLE;
if (e->events & EPOLLERR) mask |= AE_WRITABLE;
if (e->events & EPOLLHUP) mask |= AE_WRITABLE;
// 添加到就绪事件表中
eventLoop->fired[j].fd = e->data.fd;
eventLoop->fired[j].mask = mask;
}
}
// 返回就绪的事件个数
return numevents;
}

// 事件轮询的主函数
void aeMain(aeEventLoop *eventLoop) {
eventLoop->stop = 0;
// 一直处理事件
while (!eventLoop->stop) {
// 执行处理事件之前的函数
if (eventLoop->beforesleep != NULL)
eventLoop->beforesleep(eventLoop);
//处理到时的时间事件和就绪的文件事件
aeProcessEvents(eventLoop, AE_ALL_EVENTS);
}
}

#define AE_FILE_EVENTS 1 //文件事件
#define AE_TIME_EVENTS 2 //时间事件
#define AE_ALL_EVENTS (AE_FILE_EVENTS|AE_TIME_EVENTS) //文件和时间事件
#define AE_DONT_WAIT 4

// 处理到时的时间事件和就绪的文件事件
// 如果flags = 0，函数什么都不做，直接返回
// 如果flags设置了 AE_ALL_EVENTS ，则执行所有类型的事件
// 如果flags设置了 AE_FILE_EVENTS ，则执行文件事件
// 如果flags设置了 AE_TIME_EVENTS ，则执行时间事件
// 如果flags设置了 AE_DONT_WAIT ，那么函数处理完事件后直接返回，不阻塞等待
// 函数返回执行的事件个数
int aeProcessEvents(aeEventLoop *eventLoop, int flags)
{
int processed = 0, numevents;
// 如果什么事件都没有设置则直接返回
if (!(flags & AE_TIME_EVENTS) && !(flags & AE_FILE_EVENTS)) return 0;
// 请注意，既然我们要处理时间事件，即使没有要处理的文件事件，我们仍要调用select（），以便在下一次事件准备启动之前进行休眠
// 当前还没有要处理的文件事件，或者设置了时间事件但是没有设置不阻塞标识
if (eventLoop->maxfd != -1 ||
((flags & AE_TIME_EVENTS) && !(flags & AE_DONT_WAIT))) {
int j;
aeTimeEvent *shortest = NULL;
struct timeval tv, *tvp;
// 如果设置了时间事件而没有设置不阻塞标识
if (flags & AE_TIME_EVENTS && !(flags & AE_DONT_WAIT))
// 获取最近到时的时间事件
shortest = aeSearchNearestTimer(eventLoop);
// 获取到了最早到时的时间事件
if (shortest) {
long now_sec, now_ms;
// 获取当前时间
aeGetTime(&now_sec, &now_ms);
tvp = &tv;
// 等待该时间事件到时所需要的时长
long long ms =
(shortest->when_sec – now_sec)*1000 +
shortest->when_ms – now_ms;
// 如果没到时
if (ms > 0) {
// 保存时长到tvp中
tvp->tv_sec = ms/1000;
tvp->tv_usec = (ms % 1000)*1000;
// 如果已经到时，则将tvp的时间设置为0
} else {
tvp->tv_sec = 0;
tvp->tv_usec = 0;
}
// 没有获取到了最早到时的时间事件，时间事件链表为空
} else {
// 如果设置了不阻塞标识
if (flags & AE_DONT_WAIT) {
// 将tvp的时间设置为0，就不会阻塞
tv.tv_sec = tv.tv_usec = 0;
tvp = &tv;
} else {
// 阻塞到第一个时间事件的到来
/* Otherwise we can block */
tvp = NULL; /* wait forever */
}
}
// 等待所监听文件描述符上有事件发生
// 如果tvp为NULL，则阻塞在此，否则等待tvp设置阻塞的时间，就会有时间事件到时
// 返回了就绪文件事件的个数
numevents = aeApiPoll(eventLoop, tvp);
// 遍历就绪文件事件表
for (j = 0; j < numevents; j++) {
// 获取就绪文件事件的地址
aeFileEvent *fe = &eventLoop->events[eventLoop->fired[j].fd];
// 获取就绪文件事件的类型，文件描述符
int mask = eventLoop->fired[j].mask;
int fd = eventLoop->fired[j].fd;
int rfired = 0;
// 如果是文件可读事件发生
if (fe->mask & mask & AE_READABLE) {
// 设置读事件标识 且 调用读事件方法处理读事件
rfired = 1;
fe->rfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);
}
// 如果是文件可写事件发生
if (fe->mask & mask & AE_WRITABLE) {
// 读写事件的执行发法不同，则执行写事件，避免重复执行相同的方法
if (!rfired || fe->wfileProc != fe->rfileProc)
fe->wfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);
}
processed++; //执行的事件次数加1
}
}
/* Check time events */
// 执行时间事件
if (flags & AE_TIME_EVENTS)
processed += processTimeEvents(eventLoop);
return processed; /* return the number of processed file/time events */
}

// 寻找第一个快到时的时间事件
// 这个操作是有用的知道有多少时间可以选择该事件设置为不用推迟任何事件的睡眠中。
// 如果事件链表没有时间将返回NULL。
static aeTimeEvent *aeSearchNearestTimer(aeEventLoop *eventLoop)
{
// 时间事件头节点地址
aeTimeEvent *te = eventLoop->timeEventHead;
aeTimeEvent *nearest = NULL;
// 遍历所有的时间事件
while(te) {
// 寻找第一个快到时的时间事件，保存到nearest中
if (!nearest || te->when_sec < nearest->when_sec ||
(te->when_sec == nearest->when_sec &&
te->when_ms < nearest->when_ms))
nearest = te;
te = te->next;
}
return nearest;
}

// 执行时间事件
static int processTimeEvents(aeEventLoop *eventLoop) {
int processed = 0;
aeTimeEvent *te, *prev;
long long maxId;
time_t now = time(NULL);
// 这里尝试发现时间混乱的情况，上一次处理事件的时间比当前时间还要大
// 重置最近一次处理事件的时间
if (now < eventLoop->lastTime) {
te = eventLoop->timeEventHead;
while(te) {
te->when_sec = 0;
te = te->next;
}
}
// 设置上一次时间事件处理的时间为当前时间
eventLoop->lastTime = now;
prev = NULL;
te = eventLoop->timeEventHead;
maxId = eventLoop->timeEventNextId-1; //当前时间事件表中的最大ID
// 遍历时间事件链表
while(te) {
long now_sec, now_ms;
long long id;
/* Remove events scheduled for deletion. */
// 如果时间事件已被删除了
if (te->id == AE_DELETED_EVENT_ID) {
aeTimeEvent *next = te->next;
// 从事件链表中删除事件的节点
if (prev == NULL)
eventLoop->timeEventHead = te->next;
else
prev->next = te->next;
// 调用时间事件终结方法清除该事件
if (te->finalizerProc)
te->finalizerProc(eventLoop, te->clientData);
zfree(te);
te = next;
continue;
}
// 确保我们不处理在此迭代中由时间事件创建的时间事件. 请注意，此检查目前无效：我们总是在头节点添加新的计时器，但是如果我们更改实施细节，则该检查可能会再次有用：我们将其保留在未来的防御
if (te->id > maxId) {
te = te->next;
continue;
}
// 获取当前时间
aeGetTime(&now_sec, &now_ms);
// 找到已经到时的时间事件
if (now_sec > te->when_sec ||
(now_sec == te->when_sec && now_ms >= te->when_ms))
{
int retval;
id = te->id;
// 调用时间事件处理方法
retval = te->timeProc(eventLoop, id, te->clientData);
// 时间事件次数加1
processed++;
// 如果不是定时事件，则继续设置它的到时时间
if (retval != AE_NOMORE) {
aeAddMillisecondsToNow(retval,&te->when_sec,&te->when_ms);
// 如果是定时时间，则retval为-1，则将其时间事件删除，惰性删除
} else {
te->id = AE_DELETED_EVENT_ID;
}
}
// 更新前驱节点指针和后继节点指针
prev = te;
te = te->next;
}
return processed; //返回执行事件的次数
}