Redis 服务器是一个事件驱动程序,服务器需要处理以下两类事件:
1)文件事件
Redis服务器通过套接字与客户端(或其他Redis服务器)进行连接,而文件时间就是服务器对套接字操作的抽象。服务器与客户端(或其他服务器)的通信会产生相应的文件事件,而服务器则通过监听并处理这些时间来完成一系列网络通信操作。
2)时间事件
Redis服务器中的一些操作(比如serverCron函数)需要在给定的时间点执行,而时间事件就是服务器对这类定时操作的抽象。
1.文件事件
Redis基于Reactor模式开发了自己的网络事件处理器:这个处理器被称为文件事件处理器:
a,文件事件处理器使用I/O多路复用程序来同时监听多个套接字,并根据套接字目前执行的任务来为套接字关联不同的事件处理器。
b.当被监听的套接字准备好执行连接应答、读取、写入、关闭等操作时,与操作相对应的文件事件就会产生,调用套接字之前关联好的事件处理器来处理这些事件。
虽然文件事件处理器以单线程方式运行,但通过I/O多路复用程序来监听多个套接字,文件事件处理器既实现了高性能的网络通信模型,又可以很好地与Redis服务器中其他同样以单线程方式运行的模块进行对接。
2.文件事件处理器
4部分:套接字、 I/O多路复用程序 、 文件事件分派器 和 事件处理器。
文件事件是对套接字操作的抽象,每当一个套接字准备好执行连接应答、写入、读取、关闭等操作时,就会产生一个文件事件。服务器通常会连接多个套接字,所以多个文件事件可能并发出现。
I/O多路复用程序负责监听多个套接字,并向文件事件分派器传送那些产生了事件的套接字。
尽管多个文件事件会有并发,但IO复用程序会将所有产生事件的套接字都放到一个队列里面,然后通过这个队列,以有序、同步、每次一个套接字的方式向文件事件分派器传送套接字。当上一个套接字产生的事件被处理完之后(该套接字为事件所关联的事件处理器执行完毕)。IO多路复用程序才会继续向文件事件分派器传送下一个套接字。
文件事件分派器接受IO多路复用程序传来的套接字,并根据套接字所产生的事件类型条用相应的事件处理器。
服务器会为执行不同任务的套接字关联不同的事件处理器,这些处理器是一个个函数,它们定义了某个事件发生时,服务器应执行的动作。
3.IO多路复用程序的实现
Redis的IO多路复用程序的所有功能都是通过包装常见的select、epoll、evport和kqueue这些IO多路复用函数库来实现的,每个IO多路复用函数库在Redis源码中都对应一个单独的文件。
4.事件的类型
IO多路复用程序会监听多个套接字的ae,h/AE_READABLE事件和ae.h/AE_WRITEABLE事件,对应关系如下:
a.当套接字变得可读时(客户端对套接字执行write操作,或执行close操作),或者有新的可应答套接字出现时,套接字产生AE_READABLE事件。
b.当套接字变得可写时(客户端对套接字执行read操作),套接字产生AE_WRITEABLE事件。
如果同时产生2种事件,文件事件分派器会优先处理AE_READABLE事件,完成之后再处理AE_WRITEABLE事件。
5.文件事件处理器
a.连接应答处理器
b.命令请求处理器
c.命令回复处理器
下面通过一个例子来说明各个处理器的作用:
假设一个Redis服务器正在运作,那么这个服务器的监听套接字的AE_READABLE事件应该正处于监听状态之下,而该事件所对应的处理器为连接应答处理器。
如果这是有一个Redis客户端向服务器发起连接,那么监听套接字将产生AE_READABLE事件,触发连接应答处理器执行。处理器会对客户端的连接请求进行应答,然后创建客户端套接字,以及客户端状态,并将客户端套接字的AE_READABLE事件与命令请求处理器进行关联,使得客户端可以向主服务器发送命令请求。
之后,假设客户端向主服务器发送一个命令请求,客户端套接字将产生AE_READABLE事件,引发命令请求处理器执行,处理器读取客户端的命令内容,然后传给相关程序去执行。
执行命令产生的命令回复,需要传送回客户端,服务器会将客户端套接字的AE_WRITEABLE事件与命令回复处理器进行关联。当客户端尝试读取命令回复的时候,客户端套接字将产生AE_WRITEABLE事件,触发命令回复处理器执行,当命令回复处理器将命令回复全部写入到套接字之后,服务器就会接触客户端套接字的AE_WRITEABLE事件与命令回复处理器之间的关联。