引言
前面已经讲过Redis底层数据结构以及Redis持久化的方式、原理。本次主要说说Redis的事件。
Redis的事件主要分为两类:
文件事件(file event):Redis服务器通过套接字与客户端(或其他Redis服务器)进行连接,而文件事件就是服务器对套接字操作的抽象
时间事件(time event):Redis服务器中的一些操作,如serverCron函数,需要在给定的时间点执行,时间事件就是Redis对这类定时操作的抽象
一、文件事件
Redis基于Reactor模式开发了网络事件处理器,这个处理器称为文件事件处理器(file event handler):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,并根据套接字执行的任务来关联不同的事件处理器。
文件事件处理器由四个部分组成:套接字、I/O多路复用处理程序、文件事件分派器、事件处理器。
套接字: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。
I/O多路复用处理程序:总是会将所有产生的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。I/O多路复用程序
文件事件分派器:接收I/O多路复用处理程序传来的套接字,并根据套接字的事件类型调用响应的事件处理器
事件处理器:某个事件发生时,服务器执行的函数
I/O多路复用程序允许服务器同时监听套接字的AE_READABLE事件和AE_WRITABLE事件。如果一个套接字同时产生这两种事件,那么文件事件会先处理AE_READABLE事件,等AE_READABLE事件处理完之后再处理AE_WRITABLE事件。
常用文件事件处理器有:连接应答处理器、命令请求处理器、命令回复处理器。这些处理器工作流程如下:
二、时间事件
Redis时间事件分为两类:
1、定时事件:让一段程序在指定的时间之后执行一次
2、周期性事件:让一段程序每隔指定时间执行一次
目前Redis只使用了周期性事件
一个时间事件主要有三个属性组成:
id:服务器全局唯一标识
when:毫秒精度UNIX时间戳,事件到达的时间
timeProc:时间事件处理器
1、时间事件的实现
服务器把所有时间事件放到一个无序链表里面(这里无序是指不按when属性指定的到达时间先后排序),新增的时间事件总是插入到链表的表头。
因为没有按when属性大小排序,所以每次都要遍历链表所有的时间事件,然后处理已到达的时间事件,但这不影响事件执行的性能。
2、时间事件应用实例:serverCron函数
Redis以周期性事件来运行serverCron函数,运行期间函数主要工作包括:
- 更新服务器的各类统计信息
- 清理数据库中的过期键值对
- 关闭和清理连接失效的客户端
- 尝试进行AOF或RDB持久化操作
- 如果是主服务器,则对从服务器进行定期同步
- 如果处于集群模式,对集群进行定期同步和连接测试
Redis2.6版本,服务器默认规定serverCron函数每秒运行10次,平均每隔100ms运行一次
Redis2.8开始,可以通过hz选项进行调整serverCron函数的每秒执行次数
三、事件的调度
事件的调度和执行用aeProcessEvents函数负责,处理流程如图:
事件调度和执行规则如下:
- 文件事件由aeApiPoll函数阻塞并执行,函数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,这样可以避免服务器对时间事件频繁的轮询(忙等待),也确保aeApiPoll函数不会阻塞过长时间导致时间事件执行不了
- 因为文件事件随机出现,如果处理完一次文件事件后仍没有到达的时间事件,那么服务器会继续等待并处理文件事件
- 对文件事件和时间事件的处理都是同步、有序、原子的执行,服务器不会中断事件处理,也不会对事件进行抢占
- 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设定的到达时间稍晚
总结
1、Redis服务器是一个事件驱动程序,服务器的时间分为文件事件和时间事件两类
2、文件事件分为AE_READABLE事件(读事件)和AE_WRITABLE事件(写事件);文件事件处理器是基于Reactor模式实现
3、时间事件分为定时事件和周期性事件
4、时间事件实际处理时间通常会比设定的到达时间稍晚一些