[redis 源码走读] 事件 - 定时器

定时器是 redis 异步处理事件的一个十分重要的功能。redis 定时器功能由多个时间事件组成，事件由一个双向链表维护。时间事件可以处理多个定时任务。

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理解 redis 定时器，我们带着问题，看看 redis 是怎么处理的：

• 定时器作用是什么。
• 定时器实现原理。
• 单进程里如何同时处理文件事件和时间事件。
• 如何实现多定时任务。

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🔥文章来源：wenfh2020.com

1. 作用

定时器是 redis 异步处理任务的一个十分重要的功能。核心逻辑在 serverCron 函数里。

• 对设置了过期时间的数据进行检查回收。
• 异步回收需要关闭的链接(socket)。
• 检查 fork 的子进程是否已经关闭，处理回收的相关工作。
• 检查内存数据是否符合 rdb 持久化快照落地条件，fork 子进程进行快照保存。
• bgsave rdb 生成快照或 bgrewriteaof aof 重写延后操作。
• 对需要扩容和缩容的哈希表（dict）进行数据迁移。
• 集群里节点间的断线重连。
• redis 服务的一些信息统计。
• …等等。

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2. 定时器实现原理

redis 定时器功能由多个时间事件组成，事件由一个双向链表维护。有些实现逻辑，上文已经提到，下面就简单说一下部分实现原理。

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2.1. 事件结构

• 事件。

// 时间事件
typedef struct aeTimeEvent {
   
   
    long long id; /* time event identifier. */
    long when_sec; /* seconds */
    long when_ms; /* milliseconds */
    aeTimeProc *timeProc; /* 时钟到期事件触发回调处理函数。*/
    aeEventFinalizerProc *finalizerProc; /* 时间事件删除时，触发回调。*/
    void *clientData; /* 扩展参数，异步操作方便数据回调，在 timeProc 通过参数回传。*/
    struct aeTimeEvent *prev; /* 时间事件是一个双向链表。*/
    struct aeTimeEvent *next;
} aeTimeEvent;

// 事件管理
typedef struct aeEventLoop {
   
   
    ...
    long long timeEventNextId;  // 时间事件下一个 id (通过 ‘++’ 递增)
    ...
    aeTimeEvent *timeEventHead; // 时间事件链表。
    ...
} aeEventLoop;

• 事件循环。

// 循环处理事件。
void aeMain(aeEventLoop *eventLoop) {
   
   
    eventLoop->stop = 0;
    while (!eventLoop->stop) {
   
   
        if (eventLoop->beforesleep != NULL)
            eventLoop->beforesleep(eventLoop);
        aeProcessEvents(eventLoop, AE_ALL_EVENTS|AE_CALL_AFTER_SLEEP);
    }
}

• 事件回调函数。

// 时间事件触发处理函数。
typedef int aeTimeProc(struct aeEventLoop *eventLoop, long long id, void *clientData);

// 时间事件处理完毕，被删除时，触发的回调处理。
typedef void aeEventFinalizerProc(struct aeEventLoop *eventLoop, void *clientData);

• 创建时间事件，时间事件通过双向链表管理，新的事件插入到链表头。

long long aeCreateTimeEvent(aeEventLoop *eventLoop, long long milliseconds,
        aeTimeProc *proc, void *clientData,
        aeEventFinalizerProc *finalizerProc) {
   
   
    // 事件 id 递增。
    long long id = eventLoop->timeEventNextId++;
    aeTimeEvent *te;

    te = zmalloc(sizeof(*te));
    if (te == NULL)