事件

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:

• 文件事件: Redis 服务器通过套接字与客户端进行连接, 而文件事件就是服务器对套接字操作的抽象. 服务器与客户端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.
• 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.

文件事件

Redis 基于 Reactor 模式开发了自己的网络事件处理器, 该处理器称为文件事件处理器:

• 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.
• 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, 这时文件事件处理器就会调用套接字之前关联号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，但通过使用 I/O 多路复用程序来监听多个套接字，既实现了高性能的网络通信模型，又可以很好地与 Redis 服务器中其它同样以单线程方式运行的模块进行对接，这保持了 Redis 内部单线程设计的简单性.

文件事件处理器的构成:

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。I/O 多路复用程序会把所有产生事件的套接字放到一个队列， 以有序（sequentially）、同步（synchronously）、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 多路复用程序可以监听多个套接字的 AE_READABLE 事件和 AE_WRITABLE 事件:

• 当套接字变得可读时（客户端对套接字执行 write 操作，或者执行 close 操作）， 或者有新的可应答（acceptable）套接字出现时（客户端对服务器的监听套接字执行 connect 操作）， 套接字产生 AE_READABLE 事件。
• 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_WRITABLE 事件。

如果一个套接字又可读又可写的话， 那么服务器将先读套接字， 后写套接字。

文件事件处理器

• 连接应答处理器：服务器进行初始化时， 程序会将连接应答处理器和服务器监听套接字的 AE_READABLE 事件关联， 当有客户端连接（connect）服务器监听套接字的时候， 套接字就会产生 AE_READABLE 事件， 引发连接应答处理器执行， 并执行相应的套接字应答操作。
• 命令请求处理器：客户端连接到服务器后， 服务器会将客户端套接字的 AE_READABLE 事件和命令请求处理器关联起来， 当客户端发送命令请求时， 套接字就会产生 AE_READABLE 事件， 引发命令请求处理器执行， 并执行相应的套接字读入操作。
• 命令回复处理器：服务器有命令回复需要传送给客户端， 服务器会将客户端套接字的 AE_WRITABLE 事件和命令回复处理器关联起来， 当客户端准备好接收服务器传回的命令回复时， 就会产生 AE_WRITABLE 事件， 引发命令回复处理器执行， 并执行相应的套接字写入操作。

一次完整的客户端与服务器连接示例

• 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。
• 如果这时有一个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_READBALE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，那么客户端套接字将产生AE_READABLE事件，引发命令请求处理器执行，处理器读取客户端得命令内容，然后传给相关程序去执行。
• 执行命令将产生相应得命令回复，为了将这些命令回复传送回客户端，服务器会将客户端套接字得AE_WRITABLE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_WRITABLE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，服务器就会解除客户端套接字的AE_WRITABLE事件与命令回复处理器之间的关联。

时间事件

Redis的时间事件分为以下两类：

• 定时事件:让一段程序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

一个时间事件主要由以下三个属性组成：

• id：服务器为时间事件创建的全局唯一ID。ID号按从小到大的顺序递增，新事件的ID号比旧事件的ID号要大
• when：毫秒精度的unix时间戳，记录了时间事件的到达时间
• timeProc：时间事件处理器，一个函数。当时间事件到达时，服务器就会调用相应的处理器来处理事件

一个时间事件是定时事件还是周期事件取决于时间事件处理器的返回值：

• 如果事件处理器返回AE_NOMORE，那么这个事件为定时事件：该事件在达到一次之后就会被删除，之后不再到达
• 如果事件处理器返回一个非AE_NOMORE的整数值，那么这个事件为周期性时间：当一个时间事件到达后，服务器会根据事件处理器返回的值，对时间事件的when属性进行更新，让这个事件在一段时间之后再次到达，并以这种方式一直更新并运行下去。

服务器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，它就遍历整个链表，查找所有已到达的时间事件，并调用相应的事件处理器

时间事件应用实例: serverCron 函数

serverCron 定期对 Redis 服务器资深的资源和状态进行检查和调整，从而确保服务器可以长期、稳定地运行。主要工作包括：

• 更新服务器的各类统计信息， 比如时间、内存占用、数据库占用情况等。
• 清理数据库中的过期键值对。
• 关闭和清理链接失效的客户端。
• 尝试进行 AOF 或 RDB 持久化。
• 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。

事件的调度与执行

文件事件和时间事件之间是合作关系， 服务器会轮流处理这两种事件，对两种事件的处理都是同步、有序、原子地进行的，处理事件的过程中也不会进行抢占，所以时间事件的实际处理时间通常会比设定的到达时间晚一些。