Redis(源码剖析):30---事件之服务器的事件调度与执行（aeProcessEvents函数）

一、服务器事件的调度与执行

• 因为服务器中同时存在文件事件和时间事件两种事件类型，所以服务器必须对这两种事件进行调度，决定何时应该处理文件事件，何时又应该处理时间事件，以及花多少时间来处 理它们等等

二、aeProcessEvents函数

• 事件的调度和执行由ae.c/aeProcessEvents函数负责
• 以下是该函数的伪代码表示：
  • 备注：在实际中，处理已产生文件事件的代码是直接写在aeProcessEvents函数里面 的，这里为了方便讲述，才虚构了processFileEvents函数

def aeProcessEvents():
    # 获取到达时间离当前时间最接近的时间事件
    time_event = aeSearchNearestTimer()

    # 计算最接近的时间事件距离到达还有多少毫秒
    remaind_ms = time_event.when - unix_ts_now()

    # 如果事件已到达，那么remaind_ms 的值可能为负数，将它设定为0
    if remaind_ms < 0:
        remaind_ms = 0

    # 根据remaind_ms 的值，创建timeval 结构
    timeval = create_timeval_with_ms(remaind_ms)

    # 阻塞并等待文件事件产生，最大阻塞时间由传入的timeval 结构决定
    # 如果remaind_ms 的值为0 ，那么aeApiPoll 调用之后马上返回，不阻塞
    aeApiPoll(timeval)

    # 处理所有已产生的文件事件
    processFileEvents()

    # 处理所有已到达的时间事件
    processTimeEvents()

三、服务器的事件循环

• 将aeProcessEvents函数置于一个循环里面，加上初始化和清理函数，这就构成了Redis服务器的主函数，以下是该函数的伪代码表示：

def main():
    # 初始化服务器
    init_server()
    
    # 一直处理事件，直到服务器关闭为止
    while server_is_not_shutdown():
        aeProcessEvents()
    
    # 服务器关闭，执行清理操作
    clean_server()

图解

• 从事件处理的角度来看，Redis服务器的运行流程可以用流程图来表示：

以下是事件的调度和执行规则：

• ①aeApiPoll函数的最大阻塞时间由到达时间最接近当前时间的时间事件决定，这个方 法既可以避免服务器对时间事件进行频繁的轮询（忙等待），也可以确保aeApiPoll函数不会 阻塞过长时间
• ②因为文件事件是随机出现的，如果等待并处理完一次文件事件之后，仍未有任何时 间事件到达，那么服务器将再次等待并处理文件事件。随着文件事件的不断执行，时间会逐 渐向时间事件所设置的到达时间逼近，并最终来到到达时间，这时服务器就可以开始处理到 达的时间事件了
• ③对文件事件和时间事件的处理都是同步、有序、原子地执行的，服务器不会中途中 断事件处理，也不会对事件进行抢占，因此，不管是文件事件的处理器，还是时间事件的处 理器，它们都会尽可地减少程序的阻塞时间，并在有需要时主动让出执行权，从而降低造成 事件饥饿的可能性。比如说，在命令回复处理器将一个命令回复写入到客户端套接字时，如 果写入字节数超过了一个预设常量的话，命令回复处理器就会主动用break跳出写入循环，将 余下的数据留到下次再写；另外，时间事件也会将非常耗时的持久化操作放到子线程或者子 进程执行
• ④因为时间事件在文件事件之后执行，并且事件之间不会出现抢占，所以时间事件的 实际处理时间，通常会比时间事件设定的到达时间稍晚一些

演示案例

• 下表记录了一次完整的事件调度和执行过程：

• 上表记录的事件执行过程凸显了上面列举的事件调度规则中的规则②、③、④：
  • 因为时间事件尚未到达，所以在处理时间事件之前，服务器已经等待并处理了两次文件 事件
  • 因为处理事件的过程中不会出现抢占，所以实际处理时间事件的时间比预定的100毫秒 慢了30毫秒