Redis 事件驱动框架（ae.c/ae.h）深度解析

之前咱们用 “超市收银员” 的例子，简单看懂了 ae 模块是 Redis 的 “多任务神器”。现在咱们再往深走一层，不用复杂代码，只拆它的 “核心运作逻辑”—— 搞懂它怎么做到 “一个收银员（单线程）高效处理一堆顾客（多请求）”。

一、先明确：ae 模块到底要解决什么问题？

Redis 刚诞生时，有个关键需求：用单线程处理成千上万的客户端连接。如果用 “一个连接派一个线程” 的方式，线程多了会互相抢资源（比如内存、CPU），反而变慢。

ae 模块的作用，就是给单线程装上 “三头六臂”—— 让它能同时 “监听” 很多连接，哪个连接有请求就处理哪个，还能按时做定时任务（比如清理过期数据）。

二、ae 模块的 “三大核心零件”

就像一台机器有几个关键零件，ae 模块也有三个 “缺一不可” 的核心组件，咱们一个个看：

1. 零件 1：事件循环（aeEventLoop）——“工作总调度台”

你可以把它想象成收银员的 “工作台”，上面放着所有要处理的任务清单。源码里它是个结构体（简化后）：

struct aeEventLoop {int maxfd;                  // 目前最多有多少个“顾客呼叫铃”（最大文件描述符）aeFileEvent \*events;        // 所有“呼叫铃”的清单（文件事件列表）aeTimeEvent \*timeEventHead; // 所有“定时提醒”的清单（时间事件链表）int stop;                   // 下班开关（1=停止，0=工作）};

关键作用：

• 管理所有 “待处理任务”（不管是客户端请求，还是定时任务）；

• 控制 “工作流程”：先看有没有呼叫铃响，再看有没有定时提醒到点，循环往复。

2. 零件 2：文件事件（aeFileEvent）——“顾客呼叫铃”

每个客户端连接（比如你用命令行连 Redis），在 ae 模块里都对应一个 “呼叫铃”—— 这就是文件事件。

简化结构体：

struct aeFileEvent {int mask;                   // 铃的类型（读铃/写铃，比如客户端发请求是“读铃”）aeFileProc \*rfileProc;      // 读铃响了要做的事（比如接收客户端发的命令）aeFileProc \*wfileProc;      // 写铃响了要做的事（比如给客户端返回结果）};

举个例子：

当你在命令行输入 set name zhangsan 时：

1. 你的客户端连接会触发 “读铃”（mask = 读事件）；

2. ae 模块会调用 rfileProc 函数，把你输入的命令接收到 Redis 里。

3. 零件 3：时间事件（aeTimeEvent）——“超市定时提醒”

Redis 里需要 “到点自动做” 的事，比如 “每 10 秒清理一次过期数据”“每天凌晨 3 点做 RDB 备份”，都靠时间事件实现。

简化结构体：

struct aeTimeEvent {long long id;               // 提醒的唯一编号（避免混乱）long long when\_sec;         // 到点时间（秒）long long when\_ms;          // 到点时间（毫秒，更精确）aeTimeProc \*timeProc;       // 到点要做的事（比如清理过期数据的函数）    struct aeTimeEvent \*next;   // 下一个提醒（链表结构，按时间排序）};

关键特点：

• 所有时间事件按 “到点时间” 排序，就像你的闹钟按时间先后排好；

• 每次事件循环，只需要检查 “最早到点” 的提醒（链表头），不用遍历所有，效率高。

三、ae 模块的 “工作流程”：单线程怎么高效干活？

咱们用 “超市收银员” 的场景，再细化一遍 ae 模块的 “一天工作”—— 对应源码里的 aeMain 函数（事件循环主函数）：

步骤 1：开店前准备（初始化事件循环）

• 收银员先摆好 “工作台”（创建 aeEventLoop 实例）；

• 把超市大门的 “呼叫铃” 装上（注册监听端口的文件事件，比如 Redis 默认的 6379 端口）；

• 设好 “定时提醒”（比如 “每 10 秒查一次过期商品”）。

步骤 2：开始营业（进入事件循环）

收银员坐在工作台前，循环做以下 3 件事：

① 看 “最早的定时提醒还有多久到点”

比如现在有两个提醒：“10 秒后清理过期商品”“1 小时后备份”，那最早的是 10 秒后。

• 这个时间决定了 “收银员最多等多久”—— 如果 10 秒内没人按呼叫铃，就等 10 秒后处理定时任务；如果期间有人按铃，就立刻处理。

② 等 “呼叫铃响”（监听文件事件）

收银员调用 aeApiPoll 函数（底层是 epoll/kqueue 等系统工具），“监听” 所有呼叫铃：

• 如果没人按铃，就等第一步算好的时间（比如 10 秒）；

• 如果有人按铃（比如客户端发请求），就立刻知道是哪个铃响了（哪个客户端）、是读铃还是写铃。

③ 处理 “响了的铃” 和 “到点的提醒”

• 先处理所有 “响了的呼叫铃”（文件事件）：比如客户 A 要结账（读事件），就收他的钱；客户 B 要拿商品（写事件），就给他拿。

• 再处理 “到点的定时提醒”（时间事件）：比如 10 秒到了，就去清理过期商品。

步骤 3：关店（停止事件循环）

当 Redis 收到 “shutdown” 命令时，把 aeEventLoop 的 stop 设为 1，事件循环结束，收银员下班。

四、ae 模块的 “性能秘密”：为什么单线程能处理万级连接？

关键靠底层的 “IO 多路复用” 技术 —— 对应源码里的 aeApi* 系列函数（比如 Linux 下的 ae_epoll.c）。

咱们用 “超市” 类比，解释这个技术：

• 普通方式（没有 IO 多路复用）：一个顾客一个收银员，1000 个顾客要 1000 个收银员，成本高还乱；

• IO 多路复用方式：一个收银员守着所有顾客的 “呼叫铃”，哪个响了处理哪个 —— 相当于 “一个人同时监听很多连接”，不用开多线程。

Redis 会根据操作系统自动选最优的 “监听工具”：

• Linux 用 epoll（最常用，效率最高，支持万级连接）；

• BSD 用 kqueue（和 epoll 类似，高效）；

• Windows 用 select（效率低，支持连接少，所以 Redis 在 Windows 上很少用）。

五、动手看源码：怎么快速找到 ae 模块的核心？

如果你想自己翻源码，不用全看，找这几个关键地方就行：

1. ae.c 的 aeCreateEventLoop 函数：看事件循环怎么初始化；

2. ae.c 的 aeProcessEvents 函数：看一次事件循环的完整流程（对应咱们说的步骤 2）；

3. ae.c 的 aeCreateTimeEvent 函数：看定时任务怎么创建（比如 server.c 里会调用它注册清理过期数据的任务）；

4. ae_epoll.c（Linux 下）：看 epoll 怎么实现 “监听多个连接”（不用看懂所有代码，看 aeApiAddEvent 怎么加事件、aeApiPoll 怎么等事件）。

总结

ae 模块其实就是 Redis 的 “多任务调度中心”：

• 靠 “事件循环” 统管所有任务；

• 靠 “文件事件” 处理客户端连接；

• 靠 “时间事件” 处理定时任务；

• 靠 “IO 多路复用” 让单线程能高效处理万级连接。

理解了 ae 模块，你就懂了 Redis 单线程高性能的核心 —— 不是靠 “多线程堆资源”，而是靠 “聪明的任务调度”。

如果还想再深入，比如看 “epoll 具体怎么监听连接”，或者 “时间事件怎么精确到毫秒”，咱们可以继续拆！