nginx事件驱动总结

其实最开始想要看nginx的源代码的初衷就是为了搞懂它的nginx的事件驱动到底是怎么回事。。。到现在为止nginx代码的大体结构部分已经看的差不多了，对它的事件驱动也算是有了一个较为全面的了解，终于可以写这篇文章了。。。

首先用一张图来描述整个event的结构：

首先最高层的是epoll自己定义的事件结构：

typedef union epoll_data {    void         *ptr;   //指向相应的connection    int           fd;    uint32_t      u32;    uint64_t      u64;} epoll_data_t;struct epoll_event {    uint32_t      events;    epoll_data_t  data;};

用ptr指针来指向所属的connection，解析来就是nginx的connection结构了，其有两个先关的定义如下：

    ngx_event_t        *read;  //读事件    ngx_event_t        *write;  //写事件

一看就能明白了吧，read表示可以读取的事件，write表示可以写的事件，接下来就是来看nginx的事件的定义了：

    void            *data;    //指向发生当前事件的connection之类的数据    unsigned         accept:1;   //用这个域来标记当前的事件是监听端口的accept事件    unsigned         active:1;     //主要是用于表明是否实际将其加入了epoll    unsigned         ready:1;     //判断当前事件是否已经发生了，例如当在epoll的wait返回后会将其置1

   ngx_rbtree_node_t   timer;  //对应的红黑树的节点

ngx_event_handler_pt  handler;   //事件的处理函数

其用data域指向所属的connection，用accept来区分是否是一个accept事件。。。，当为定时事件时timer域有用，它是一个红黑树的节点结构，handler是该事件的处理函数。。。

好了接下来来看如何将它们联系起来。。。。。首先来看如何将一个connection加入到epoll当中：

//将某个连接加入到epoll当中static ngx_int_tngx_epoll_add_connection(ngx_connection_t *c){    struct epoll_event  ee;//这里表示当前连接关心的事件    ee.events = EPOLLIN|EPOLLOUT|EPOLLET;//这里event的data域的ptr指向的是当前的connection    ee.data.ptr = (void *) ((uintptr_t) c | c->read->instance);    ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, c->log, 0,                   "epoll add connection: fd:%d ev:%08XD", c->fd, ee.events);//在epoll中直接将文件描述符以及关心的事件注册了就好了    if (epoll_ctl(ep, EPOLL_CTL_ADD, c->fd, &ee) == -1) {        ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, c->log, ngx_errno,                      "epoll_ctl(EPOLL_CTL_ADD, %d) failed", c->fd);        return NGX_ERROR;    }    c->read->active = 1;    c->write->active = 1;    return NGX_OK;}

函数还是比较简单的，首先是声明了一个epoll类型的事件，然后将其data的ptr域指向当前的connection，接着再调用epoll的epoll_ctl函数将其加入到epoll当中也就完成了connection的加入。。。。

接下来来看如何从epoll中获取事件，并将其与nginx的event相对应:

//这里是定义的epoll模块具体处理事件的地方static ngx_int_tngx_epoll_process_events(ngx_cycle_t *cycle, ngx_msec_t timer, ngx_uint_t flags){    int                events;    uint32_t           revents;    ngx_int_t          instance, i;    ngx_uint_t         level;    ngx_err_t          err;    ngx_event_t       *rev, *wev, **queue;    ngx_connection_t  *c;    /* NGX_TIMER_INFINITE == INFTIM */    ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,                   "epoll timer: %M", timer);//这里是epoll的wait，将得到的事件存到event_list里面，最大的事件量是nevents    /*一开始就是等待事件，最长等待时间为timer；nginx为事件    专门用红黑树维护了一个计时器。后续对这个timer单独分析。    */    events = epoll_wait(ep, event_list, (int) nevents, timer);    //这个超时事件是从红黑树里面获取的，当前最近的超时，这样可以保证epoll的wait能够在合适的时间内返回，保证定义的超时事件可以执行    err = (events == -1) ? ngx_errno : 0;    if (flags & NGX_UPDATE_TIME || ngx_event_timer_alarm) {        ngx_time_update();    }    if (err) {        if (err == NGX_EINTR) {            if (ngx_event_timer_alarm) {                ngx_event_timer_alarm = 0;                return NGX_OK;            }            level = NGX_LOG_INFO;        } else {            level = NGX_LOG_ALERT;        }        ngx_log_error(level, cycle->log, err, "epoll_wait() failed");        return NGX_ERROR;    }    if (events == 0) {        if (timer != NGX_TIMER_INFINITE) {            return NGX_OK;        }        ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, 0,                      "epoll_wait() returned no events without timeout");        return NGX_ERROR;    }//这个锁貌似是线程的时候用吧。。没有搞懂    ngx_mutex_lock(ngx_posted_events_mutex);//循环遍历所有产生的事件    for (i = 0; i < events; i++) {        c = event_list[i].data.ptr;  //获取该事件实际对应的connection//instance 说白了就是个整形的变量        instance = (uintptr_t) c & 1;        c = (ngx_connection_t *) ((uintptr_t) c & (uintptr_t) ~1);        rev = c->read;        if (c->fd == -1 || rev->instance != instance) {            /*             * the stale event from a file descriptor             * that was just closed in this iteration             */            ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,                           "epoll: stale event %p", c);            continue;        }    //获取发生的事件的类型        revents = event_list[i].events;        ngx_log_debug3(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,                       "epoll: fd:%d ev:%04XD d:%p",                       c->fd, revents, event_list[i].data.ptr);//如果发生了错误事件        if (revents & (EPOLLERR|EPOLLHUP)) {            ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,                           "epoll_wait() error on fd:%d ev:%04XD",                           c->fd, revents);        }#if 0        if (revents & ~(EPOLLIN|EPOLLOUT|EPOLLERR|EPOLLHUP)) {            ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, 0,                          "strange epoll_wait() events fd:%d ev:%04XD",                          c->fd, revents);        }#endif        if ((revents & (EPOLLERR|EPOLLHUP))             && (revents & (EPOLLIN|EPOLLOUT)) == 0)        {            /*             * if the error events were returned without EPOLLIN or EPOLLOUT,             * then add these flags to handle the events at least in one             * active handler             */            revents |= EPOLLIN|EPOLLOUT;        }/*该事件是一个读事件，并该连接上注册的读事件是active的*/        if ((revents & EPOLLIN) && rev->active) {            if ((flags & NGX_POST_THREAD_EVENTS) && !rev->accept) {                rev->posted_ready = 1;            } else {                rev->ready = 1;            }            if (flags & NGX_POST_EVENTS) {//如果设置了NGX_POST_EVENTS，表示当前worker进程已经获取了锁，那么将获取的事件入队，因为可能是监听端口的accept事件，这里如果是监听端口的accept事件的话，那么该event的accept域会置为1 ，这个是在事件模块的worker进程初始化中会设置的//这里持有了锁就应该将产生的事件放入队列中，是为了能够在锁释放了以后再处理这些事件，这样可以让别的worker进程能够尽快的获取锁                queue = (ngx_event_t **) (rev->accept ?                               &ngx_posted_accept_events : &ngx_posted_events);                ngx_locked_post_event(rev, queue);            } else {                rev->handler(rev);            }        }        wev = c->write;//如果是写事件，而且相应connection的写事件是激活的        if ((revents & EPOLLOUT) && wev->active) {            if (c->fd == -1 || wev->instance != instance) {                /*                 * the stale event from a file descriptor                 * that was just closed in this iteration                 */                ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,                               "epoll: stale event %p", c);                continue;            }            if (flags & NGX_POST_THREAD_EVENTS) {                wev->posted_ready = 1;            } else {                wev->ready = 1;            }            if (flags & NGX_POST_EVENTS) {                ngx_locked_post_event(wev, &ngx_posted_events);            } else {                wev->handler(wev);            }        }    }    ngx_mutex_unlock(ngx_posted_events_mutex);    return NGX_OK;}

上述代码还是非常简单的，说白了就是调用epoll的wait函数，获取epoll的event，接着根据其的data的ptr域找到所属的connection，然后根据epoll的事件类型来对应connection中的read与write事件，并将其加入到事件队列中，待会再调用其的处理函数来处理。。。

这样也就完成了整个事件的处理过程，也就是整个nginx的事件驱动的大体框架，。。。设计还是非常的巧妙的。。。另外就是还有一种定时事件类型，前面的一篇文章已经讲过了，nginx自己采用红黑树来实现的。。。

好了，事件的大体模型也就写完了。。。也算是完成了当时的一个愿望吧。。。、