事件

Redis 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(或者其他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。服务器和客户端(或者其他服务器)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事件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

一、文件事件

redis 基于 reactor 模式实现了网络事件处理器:

  • 使用 IO 多路复用,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。
  • 当被监听的套接字准备好执行 accept、read、write、close 等操作时,会调用关联好的事件处理器来处理这些事件。

redis 在编译时会自动选择系统中性能最高的 IO 多路复用函数库,来作为 redis 的 IO 多路复用程序的底层实现。包括:select、epoll 等

文件事件的流程:

二、时间事件

redis 的时间事件分为两类:

  • 定时事件:让一段时间在指定的时间之后执行一次
  • 周期性事件:让一段程序每隔指定时间就执行一次

一个事件事件主要由三个属性组成:

  • id:服务器会为时间事件创建全局唯一 ID,作为标识。ID 号按从小到大的顺序递增
  • when:毫秒精度的 UNIX 时间戳,记录了时间事件到达的时间
  • timeProc:处理函数,当时间事件到达时,服务器会调用此函数来处理事件

redis 将所有时间事件都放在一个 “无序链表” 中,每当时间事件执行器运行时,他就遍历整个链表,查找所有已到达的时间事件,并调用相应的注册函数来处理事件。

这里的 “无序” 表示没有按照 when 属性来进行排序,因此需要遍历整个链表。一般来说,redis 服务器只有一个时间事件,所以并不影响性能。

时间事件一般做的事情包括:

  • 更新服务器的各类统计信息,比如内存占用、数据库键值对数量 等
  • 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,那么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

一般情况下,时间事件每隔 100 毫秒运行一次。

三、事件的调度与执行

因为 redis 中同时存在文件事件和时间事件,因此服务器必须对这两种事件进行调度。事件的调度和执行规则如下:

  • 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,仍然没有时间事件到达,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。

  • 对文件事件和时间事件的处理都是同步、有序、原子的执行的,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函数,还是时间事件的处理函数,他们都会尽可能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,在进行命令回复时,如果数据量过大,程序将会分两次写。另外时间事件也会将非常耗时的持久化操作放在子进程中去做。

  • 因为在事件循环中,时间事件在文件事件处理完之后才会去检测,所以时间事件的实际处理时间通常比设定的到达时间晚一些。