前言：Redis服務(wù)器是一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)程序跛十，服務(wù)器需要處理兩種事件：
1卑硫、文件事件：Redis服務(wù)器通過套接字和客戶端進(jìn)行鏈接觉增，而文件事件就是服務(wù)器對套接字操作的抽象奠货。服務(wù)端和客戶端之間的通信會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的文件事件堕担，而服務(wù)器則通過監(jiān)聽并處理這些事件來完成一系列網(wǎng)絡(luò)通信操作已慢。
2、時(shí)間事件：Redis服務(wù)器中的一些操作霹购，比如serverCron函數(shù)需要在給定的時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行佑惠，而時(shí)間事件就是服務(wù)器對這類定時(shí)操作的抽象。
1齐疙、文件事件
? ? redis基于Reactor模式開發(fā)了自己的網(wǎng)絡(luò)事件處理器：這個(gè)處理器被稱為文件事件處理器膜楷。
? ? 1、文件事件處理器使用I/O多路復(fù)用程序來同時(shí)監(jiān)聽多個(gè)套接字贞奋，并根據(jù)套接字目前執(zhí)行的任務(wù)來為套接字關(guān)聯(lián)不同的事件處理器赌厅。
? ? 2、當(dāng)被監(jiān)聽的套接字準(zhǔn)備好執(zhí)行連接應(yīng)答（accept）轿塔、讀忍卦浮（read）仲墨、寫入（write）、關(guān)閉（close）等操作時(shí)揍障，與操作相對應(yīng)的文件事件就會(huì)產(chǎn)生目养，這時(shí)文件事件處理器就會(huì)調(diào)用套接字之前關(guān)聯(lián)好的事件處理器來處理這些事件。
? ? 雖然文件事件處理器以單線程方式進(jìn)行毒嫡，但通過使用I/O多路復(fù)用程序來監(jiān)聽多個(gè)套接字癌蚁，文件事件處理器既實(shí)現(xiàn)了高性能的網(wǎng)絡(luò)通信模型，又可以很好地與redis服務(wù)器中其他同樣以單線程模式方式運(yùn)行的模塊進(jìn)行對接兜畸，這保持了redis內(nèi)部單線程設(shè)計(jì)的簡單性努释。
1.1、文件事件處理器的構(gòu)成
? ? 文件事件處理器包括四個(gè)部分：套接字咬摇、I/O多路復(fù)用程序洽洁，文件事件分派器，事件處理器菲嘴。
? ? 文件事件是對套接字的抽象，每當(dāng)一個(gè)套接字準(zhǔn)備好執(zhí)行連接應(yīng)答（accept）汰翠、寫入龄坪、讀取、關(guān)閉等操作時(shí)复唤，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)文件事件健田。因?yàn)橐粋€(gè)服務(wù)器通常會(huì)連接多個(gè)套接字，所以多個(gè)文件事件有可能并發(fā)的出現(xiàn)佛纫。
? ? I/O多路復(fù)用程序負(fù)責(zé)監(jiān)聽多個(gè)套接字妓局，并向文件時(shí)間分派器傳送那些產(chǎn)生了事件的套接字。
? ? 盡管多個(gè)文件事件可能會(huì)并發(fā)的出現(xiàn)呈宇，但I/O多路復(fù)用程序總是會(huì)將所有產(chǎn)生事件的套接字都放到一個(gè)隊(duì)列里面好爬，然后通過這個(gè)隊(duì)列，?以有序（sequentially）甥啄、同步（synchronously）存炮、每次一個(gè)套接字的方式向文件事件分派器傳送套接字： 當(dāng)上一個(gè)套接字產(chǎn)生的事件被處理完畢之后（該套接字為事件所關(guān)聯(lián)的事件處理器執(zhí)行完畢）， I/O 多路復(fù)用程序才會(huì)繼續(xù)向文件事件分派器傳送下一個(gè)套接字蜈漓。
? ? 文件事件分配器接受I/O多路復(fù)用程序傳來的套接字穆桂，并根據(jù)套接字產(chǎn)生的事件類型，調(diào)用相應(yīng)的事件處理器融虽。
? ? 服務(wù)器會(huì)為執(zhí)行不同任務(wù)的套接字關(guān)聯(lián)不同的事件處理器享完，這些處理器是一個(gè)個(gè)函數(shù)，它們定義了某個(gè)事件發(fā)生時(shí)有额，服務(wù)器應(yīng)該執(zhí)行的動(dòng)作般又。
1.2彼绷、I/O多路復(fù)用程序的實(shí)現(xiàn)
? ??Redis 的 I/O 多路復(fù)用程序的所有功能都是通過包裝常見的?select?、?epoll?倒源、?evport?和?kqueue?這些 I/O 多路復(fù)用函數(shù)庫來實(shí)現(xiàn)的苛预， 每個(gè) I/O 多路復(fù)用函數(shù)庫在 Redis 源碼中都對應(yīng)一個(gè)單獨(dú)的文件， 比如?ae_select.c?笋熬、?ae_epoll.c?热某、?ae_kqueue.c?， 諸如此類胳螟。
? ??Redis 在 I/O 多路復(fù)用程序的實(shí)現(xiàn)源碼中用?#include?宏定義了相應(yīng)的規(guī)則昔馋， 程序會(huì)在編譯時(shí)自動(dòng)選擇系統(tǒng)中性能最高的 I/O 多路復(fù)用函數(shù)庫來作為 Redis 的 I/O 多路復(fù)用程序的底層實(shí)現(xiàn)。
1.3糖耸、事件的類型
????I/O 多路復(fù)用程序可以監(jiān)聽多個(gè)套接字的?ae.h/AE_READABLE?事件和?ae.h/AE_WRITABLE?事件秘遏， 這兩類事件和套接字操作之間的對應(yīng)關(guān)系如下：
? ? 1、當(dāng)套接字變得可讀時(shí)（客戶端對套接字執(zhí)行?write?操作嘉竟，或者執(zhí)行?close?操作）邦危， 或者有新的可應(yīng)答（acceptable）套接字出現(xiàn)時(shí)（客戶端對服務(wù)器的監(jiān)聽套接字執(zhí)行?connect?操作）， 套接字產(chǎn)生?AE_READABLE?事件舍扰。
? ? 2倦蚪、當(dāng)套接字變得可寫時(shí)（客戶端對套接字執(zhí)行?read?操作）， 套接字產(chǎn)生?AE_WRITABLE?事件边苹。
????I/O 多路復(fù)用程序允許服務(wù)器同時(shí)監(jiān)聽套接字的?AE_READABLE?事件和?AE_WRITABLE?事件陵且， 如果一個(gè)套接字同時(shí)產(chǎn)生了這兩種事件， 那么文件事件分派器會(huì)優(yōu)先處理?AE_READABLE?事件个束， 等到?AE_READABLE?事件處理完之后慕购， 才處理?AE_WRITABLE?事件。這也就是說茬底， 如果一個(gè)套接字又可讀又可寫的話沪悲， 那么服務(wù)器將先讀套接字， 后寫套接字阱表。
1.4可训、文件事件處理器
? ??Redis 為文件事件編寫了多個(gè)處理器， 這些事件處理器分別用于實(shí)現(xiàn)不同的網(wǎng)絡(luò)通訊需求捶枢， 比如說：
? ? 1握截、為了對連接服務(wù)器的各個(gè)客戶端進(jìn)行應(yīng)答， 服務(wù)器要為監(jiān)聽套接字關(guān)聯(lián)連接應(yīng)答處理器烂叔。
? ? 2谨胞、為了接收客戶端傳來的命令請求， 服務(wù)器要為客戶端套接字關(guān)聯(lián)命令請求處理器蒜鸡。
? ? 3胯努、為了向客戶端返回命令的執(zhí)行結(jié)果牢裳， 服務(wù)器要為客戶端套接字關(guān)聯(lián)命令回復(fù)處理器。
????在這些事件處理器里面叶沛， 服務(wù)器最常用的要數(shù)與客戶端進(jìn)行通信的連接應(yīng)答處理器蒲讯、 命令請求處理器和命令回復(fù)處理器
? ? ? ??
2、時(shí)間事件
? ? redis的時(shí)間事件可以分為兩類：
? ? 1灰署、定時(shí)事件：讓一段程序在指定的時(shí)間之后執(zhí)行一次判帮。
? ? 2、周期性事件：讓一段代碼每隔制定事件就執(zhí)行一次溉箕。
? ? 一個(gè)事件事件主要由一下三個(gè)屬性組成：
? ? 1晦墙、id：服務(wù)器為時(shí)間事件創(chuàng)建的全局唯一ID。ID從小到大遞增肴茄，新事件的ID要比舊事件的ID大晌畅。
? ? 2、when：毫秒時(shí)間戳寡痰，記錄時(shí)間事件的到達(dá)時(shí)間抗楔。
? ? 3、timeproc：時(shí)間事件處理器 拦坠，一個(gè)函數(shù)连躏。當(dāng)時(shí)間事件到達(dá)時(shí)，服務(wù)器就會(huì)調(diào)用相應(yīng)的處理器來處理事件贪婉。
? ? 一個(gè)時(shí)間事件是定時(shí)事件還是周期性事件取決于時(shí)間事件處理器的返回值。
? ? 1卢肃、如果返回值是ae.h/AE_NOMORE疲迂，那么是定時(shí)事件，表示只執(zhí)行一次莫湘，執(zhí)行完就會(huì)被刪除尤蒿。
? ? 2、如果返回值不是ae.h/AE_NOMORE幅垮，那么是周期性事件：當(dāng)一個(gè)時(shí)間事件到達(dá)之后腰池，服務(wù)器會(huì)根據(jù)時(shí)間事件處理器的返回值，對時(shí)間事件的when屬性進(jìn)行更新忙芒，讓這個(gè)時(shí)間可以在一段事件后再次到達(dá)示弓。比如，返回30呵萨，那么服務(wù)器就會(huì)對這個(gè)時(shí)間時(shí)間的when更新奏属，30ms之后讓這個(gè)事件再次到達(dá)。? ? ?
? ? 目前潮峦，redis只支持了周期性事件囱皿，并為支持定時(shí)事件勇婴。
2.1、實(shí)現(xiàn)? ??
? ? 服務(wù)器將所有的時(shí)間事件都放在一個(gè)無序鏈表中嘱腥，每當(dāng)時(shí)間事件執(zhí)行器運(yùn)行時(shí)耕渴，它就遍歷整個(gè)鏈表，查找所有已到達(dá)的時(shí)間事件齿兔，并調(diào)用相應(yīng)的事件處理器橱脸。
? ? 新生成的事件ID都是較大的，他們總是會(huì)被插入到鏈表的表頭 愧驱，事件一般都是逆序排序的慰技。
? ? 注意：我們說保存時(shí)間事件的鏈表是無序鏈表，指的不是鏈表沒有按ID排序组砚，而是指吻商，該鏈表不按when排序。正因?yàn)闆]有按when排序糟红，所以當(dāng)時(shí)間事件執(zhí)行器運(yùn)行的時(shí)候艾帐，它必須遍歷鏈表中所有的時(shí)間事件，這樣才能確保服務(wù)器中所有已經(jīng)到達(dá)的時(shí)間事件都會(huì)被處理盆偿。
? ? 其實(shí)柒爸，無序鏈表不影響時(shí)間事件處理器的性能，因?yàn)檫@個(gè)鏈表中事扭，目前只有一個(gè)serverCron時(shí)間事件捎稚。
2.2、serverCron函數(shù)? ??
????持續(xù)運(yùn)行的redis服務(wù)器需要定期對自身的資源和狀態(tài)進(jìn)行檢查和調(diào)整求橄，從而確保服務(wù)器可以長期今野、穩(wěn)定的運(yùn)行下去，這些操作都由serverCron函數(shù)來負(fù)責(zé)執(zhí)行罐农。包括：
????1条霜、更新服務(wù)器的各類統(tǒng)計(jì)信息，比如時(shí)間涵亏、內(nèi)存占用宰睡、數(shù)據(jù)庫占用情況。
? ? 2气筋、清理數(shù)據(jù)庫的過期鍵（定期刪除）
? ? 3拆内、關(guān)閉和清理失敗的客戶端
? ? 4、嘗試進(jìn)行AOF或RDB持久化操作
? ? 5宠默、如果是主服務(wù)器矛纹，那么對從服務(wù)器進(jìn)行定期同步
? ? 6、如果是集群模式光稼，對集群進(jìn)行定期同步和連接測試
? ??
? ? redis2.6以前 或南，服務(wù)器默認(rèn)規(guī)定每秒執(zhí)行10次孩等，100ms一次。
? ? redis2.8以后采够，配置文件hz選項(xiàng)可配置肄方。
3、時(shí)間的調(diào)度與執(zhí)行
? ? 因?yàn)榉?wù)器同時(shí)存在文件事件和時(shí)間事件兩種 事件類型蹬癌，所以服務(wù)器必須對這兩種事件進(jìn)行調(diào)度权她，決定何時(shí)執(zhí)行時(shí)間事件，何時(shí)執(zhí)行文件事件逝薪，以及花多少事件來處理他們隅要。
1.aeApiPoll函數(shù)的最大阻塞時(shí)間是由到達(dá)時(shí)間最接近當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間事件決定，這個(gè)方法既可以避免服務(wù)器對時(shí)間事件進(jìn)行頻繁的輪詢（忙等待）董济，也可以確保aeApiPoll函數(shù)不會(huì)阻塞過長時(shí)間步清。? ??
2.因?yàn)槲募录请S機(jī)出現(xiàn)的，如果等待并處理完一次文件事件之后虏肾，仍未有任何時(shí)間事件到達(dá)廓啊，那么服務(wù)器將再次等待并處理文件事件。隨著文件事件的不斷執(zhí)行封豪，時(shí)間會(huì)逐漸向時(shí)間事件所設(shè)置的到達(dá)時(shí)間逼近谴轮，并最終來到到達(dá)事件，這時(shí)服務(wù)器就可以開始處理到達(dá)的時(shí)間事件了吹埠。
3.對文件事件和時(shí)間事件的處理都是同步第步，有序，原子地執(zhí)行的缘琅，服務(wù)器不會(huì)中途中斷事件處理粘都，也不會(huì)對事件進(jìn)行搶占，因此胯杭，不管是文件事件的處理器驯杜，還是時(shí)間事件的處理器受啥，它們都會(huì)盡可能地減少程序的阻塞事件做个，并在有需要時(shí)主動(dòng)讓出執(zhí)行權(quán)，從而降低造成事件饑餓的可能性滚局。比如說居暖，再命令回復(fù)處理器將一個(gè)命令回復(fù)寫入到客戶端套接字時(shí)，如果寫入字節(jié)數(shù)超過了一個(gè)預(yù)設(shè)常量的話藤肢，命令回復(fù)處理器就會(huì)主動(dòng)用break跳出寫入循環(huán)太闺，將余下的數(shù)據(jù)留到下次再寫；另外嘁圈，時(shí)間事件也會(huì)將非常耗時(shí)的持久化操作放到子線程或者子進(jìn)程執(zhí)行省骂。
4.因?yàn)闀r(shí)間事件在文件事件之后執(zhí)行蟀淮，并且事件之間不會(huì)出現(xiàn)搶占，所以時(shí)間事件的實(shí)際處理時(shí)間钞澳，通常會(huì)比時(shí)間事件設(shè)定的到達(dá)時(shí)間稍微晚一些怠惶。
