Redis是一款开源的基于内存的键值存储系统,它支持多种数据结构,并包含了许多有用的功能,比如持久化、高可用性等。其中最重要的一个特征就是Redis的高性能,这得益于它的事件驱动机制。那么,Redis是如何实现这种事件机制的呢?

Redis的事件处理机制是基于libevent的事件库实现的。libevent是一款非常高效的事件驱动库,它最初是为了支持xmppd(jabber即时通讯服务器软件)而开发的,被证明可以支持高并发、高性能的网络应用。

Redis的事件处理机制主要包括事件循环、事件驱动和事件处理三部分。

事件循环

事件循环是Redis事件处理机制中的核心,它通过简单的 while 循环,处理文件事件(file event)和时间事件(time event),以及其他任务事件。Redis通过调用libevent提供的事件循环API,启动事件循环,进入轮询状态,等待事件的发生。

Redis事件循环的代码如下:

void aeMn(aeEventLoop *eventLoop) {    eventLoop->stop = 0;    while (!eventLoop->stop) {        aeProcessEvents(eventLoop, AE_ALL_EVENTS|AE_CALL_BEFORE_SLEEP|AE_CALL_AFTER_SLEEP);    }}

其中,aeProcessEvents是Redis事件循环的核心部分,它调用libevent提供的事件循环API,检查并处理所有的注册事件,如下:

int aeProcessEvents(aeEventLoop *eventLoop, int flags){    int processed = 0, numevents;    numevents = aeApiPoll(eventLoop, flags);    for (int j = 0; j         aeFileEvent *fe = &eventLoop->events[eventLoop->fired[j].fd];        int mask = eventLoop->fired[j].mask;        int fd = eventLoop->fired[j].fd;        int rfired = 0;        if (fe->mask & mask & AE_READABLE) {            rfired = 1;            fe->rfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);        }        if (fe->mask & mask & AE_WRITABLE) {            if (!rfired || fe->wfileProc != fe->rfileProc)                fe->wfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask);        }        processed++;    }    return processed;}

事件驱动

Redis的事件驱动部分是通过注册事件来实现的。Redis中有两类事件:文件事件和时间事件。

文件事件:在Redis中,文件事件主要是指客户端套接字的可读可写状态变化。Redis在启动时,通过网络套接字创建了一个 TCP 服务端口,并在事件循环中监听这个端口。当客户端连接到这个端口,Redis会为其创建一个文件事件,并将它注册到事件循环中,等待处理。每个文件事件对应一个事件处理器,当文件事件发生时,事件处理器就会被唤醒,并处理相应的事件。

注册文件事件的代码如下:

int aeCreateFileEvent(aeEventLoop *eventLoop, int fd, int mask, aeFileProc *proc, void *clientData){    if (fd >= eventLoop->setsize) {        errno = ERANGE;        return AE_ERR;    }    aeFileEvent *fe = &eventLoop->events[fd];    if (aeApiAddEvent(eventLoop, fd, mask) == -1) {        return AE_ERR;    }    fe->mask |= mask;    if (mask & AE_READABLE) fe->rfileProc = proc;    if (mask & AE_WRITABLE) fe->wfileProc = proc;    fe->clientData = clientData;    if (fd > eventLoop->maxfd)        eventLoop->maxfd = fd;    return AE_OK;}

时间事件:在Redis中,时间事件主要是指定时器事件,Redis可以动态地创建和删除定时器,并在事件循环中等待他们到期。每个时间事件对应一个事件处理器,当时间事件到期时,就会唤醒相应的事件处理器。

注册时间事件的代码如下:

long long aeCreateTimeEvent(aeEventLoop *eventLoop, long long milliseconds, aeTimeProc *proc, void *clientData, aeEventFinalizerProc *finalizerProc){    long long id = eventLoop->timeEventNextId++;    aeTimeEvent *te;    te = zmalloc(sizeof(*te));    if (te == NULL) return AE_ERR;    te->id = id;    te->when = mstime() + milliseconds;    te->timeProc = proc;    te->finalizerProc = finalizerProc;    te->clientData = clientData;    te->prev = NULL;    te->next = eventLoop->timeEventHead;    if (te->next)        te->next->prev = te;    eventLoop->timeEventHead = te;    return id;}

事件处理

Redis的事件处理就是实现注册的事件处理器,它会在相应的事件发生时被对应的事件处理器唤醒,进行事件处理。

文件事件处理器代码如下:

void acceptTcpHandler(aeEventLoop *el, int fd, void *privdata, int mask) {    int cfd, max = MAX_ACCEPTS_PER_CALL;    while(max--) {        cfd = accept(fd, NULL, NULL);        if (cfd == -1) {            if (errno == EWOULDBLOCK) return;            printf("accept: %s\n", strerror(errno));            return;        }        printf("Accepted %d\n", cfd);    }}

时间事件处理器代码如下:

void redisLog(int level, const char *fmt, ...) {    va_list ap;    char msg[REDIS_MAX_LOGMSG_LEN];    if ((level&0xff)     va_start(ap, fmt);    vsnprintf(msg, sizeof(msg), fmt, ap);    va_end(ap);    awrite(STDERR_FILENO,msg,strlen(msg));}

总结

在这篇文章中,我们探究了Redis源码中的事件处理机制,通过分析事件循环、注册文件事件、注册时间事件以及事件处理器的代码示例,深入理解了Redis的事件驱动机制。如果你对Redis源码的实现机制感兴趣,可以自行深入研究。

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