在前面的文章里面就說到了在事件循環(huán)中除了要處理所有的從epoll中獲取的事件之外，還要處理一些timer事件，這篇文章就講講Nginx的timer是如何實現(xiàn)的。

在講Nginx的實現(xiàn)之前，我們可以先回顧一下linux的定時器的實現(xiàn)。在linux中通過每次系統(tǒng)定時器時鐘的中斷的中斷處理程序來設置相應的軟中斷位，該軟中斷的中斷處理程序目的就是為了掃描系統(tǒng)中所有掛起的定時器，如果他們已經(jīng)超時的話，那么就調(diào)用他們相應的函數(shù)，這樣說白了就是利用中斷來實現(xiàn)定時器。

而在Nginx中，timer是自己實現(xiàn)的，而且實現(xiàn)的方法完全不同，而是通過紅黑樹來維護所有的timer節(jié)點，在worker進程的每一次循環(huán)中都會調(diào)用ngx_process_events_and_timers函數(shù)，在該函數(shù)中就會調(diào)用處理定時器的函數(shù)ngx_event_expire_timers，每次該函數(shù)都不斷的從紅黑樹中取出時間值最小的，查看他們是否已經(jīng)超時，然后執(zhí)行他們的函數(shù)，直到取出的節(jié)點的時間沒有超時為止。其實在Nginx的運行環(huán)境中，這種實現(xiàn)方式可能比linux本身的實現(xiàn)方式更為高效。

首先我們來看Nginx的定時器的初始化，在ngx_event_process_init函數(shù)中（ Ngx_event.c）：

/*初始化計時器，此處將會創(chuàng)建起一顆紅黑色，來維護計時器。*/ if (ngx_event_timer_init(cycle->log) == NGX_ERROR) {return NGX_ERROR;}

嗯，就是這個函數(shù)，那么接下來我們來看這個函數(shù)吧，

//timer的初始化 ngx_int_t ngx_event_timer_init(ngx_log_t *log) { //初始化紅黑樹ngx_rbtree_init(&ngx_event_timer_rbtree, &ngx_event_timer_sentinel,ngx_rbtree_insert_timer_value);#if (NGX_THREADS)if (ngx_event_timer_mutex) {ngx_event_timer_mutex->log = log;return NGX_OK;}ngx_event_timer_mutex = ngx_mutex_init(log, 0);if (ngx_event_timer_mutex == NULL) {return NGX_ERROR;}#endifreturn NGX_OK; }

其實該函數(shù)非常的簡單，說白了就是直接調(diào)用ngx_rbtree_init函數(shù)來初始化一顆紅黑樹而已（紅黑樹是Nginx自己實現(xiàn)的）。

接下來來看如何定義一個timer事件：

//將一個事件加入到紅黑樹當中，它的超時未timer時間 static ngx_inline void ngx_event_add_timer(ngx_event_t *ev, ngx_msec_t timer) //timer說白了就是一個int的值，表示超時的事件，用于表示紅黑樹節(jié)點的key {ngx_msec_t key;ngx_msec_int_t diff;key = ngx_current_msec + timer; //表示該event的超時時間，為當前時間的值加上超時變量if (ev->timer_set) {/** Use a previous timer value if difference between it and a new* value is less than NGX_TIMER_LAZY_DELAY milliseconds: this allows* to minimize the rbtree operations for fast connections.*/diff = (ngx_msec_int_t) (key - ev->timer.key);if (ngx_abs(diff) < NGX_TIMER_LAZY_DELAY) {ngx_log_debug3(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, ev->log, 0,"event timer: %d, old: %M, new: %M",ngx_event_ident(ev->data), ev->timer.key, key);return;}ngx_del_timer(ev);}ev->timer.key = key;ngx_log_debug3(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, ev->log, 0,"event timer add: %d: %M:%M",ngx_event_ident(ev->data), timer, ev->timer.key);ngx_mutex_lock(ngx_event_timer_mutex);ngx_rbtree_insert(&ngx_event_timer_rbtree, &ev->timer); //事件的timer域插入到紅黑樹當中ngx_mutex_unlock(ngx_event_timer_mutex);ev->timer_set = 1; }

該函數(shù)用于將事件加入到紅黑樹中，首先設置超時時間，也就是當前的時間加上傳進來的超時時間。然后再將timer域加入到紅黑樹中就可以了，這里timer域的定義說白了是一棵紅黑樹節(jié)點。然后還有一個函數(shù)ngx_event_del_timer，它用于將某個事件從紅黑樹當中移除。

接下來我們來看看Nginx到底是如何處理定時事件的。在ngx_process_events_and_timers函數(shù)中首先會有如下的代碼：

if (ngx_timer_resolution) {timer = NGX_TIMER_INFINITE;flags = 0;} else {timer = ngx_event_find_timer(); //找到當前紅黑樹當中的最小的事件，傳遞給epoll的wait，保證epoll可以該時間內(nèi)可以超時，可以使得超時的事件得到處理flags = NGX_UPDATE_TIME;#if (NGX_THREADS)if (timer == NGX_TIMER_INFINITE || timer > 500) {timer = 500;}#endif}

該段代碼主要是調(diào)用ngx_event_find_timer函數(shù)獲取當前紅黑樹中超時時間最小的一個節(jié)點，該函數(shù)的定義如下：

//用于返回當前紅黑樹當中的超時時間，說白了就是返回紅黑樹中最左邊的元素的超時時間 ngx_msec_t ngx_event_find_timer(void) {ngx_msec_int_t timer;ngx_rbtree_node_t *node, *root, *sentinel;if (ngx_event_timer_rbtree.root == &ngx_event_timer_sentinel) {return NGX_TIMER_INFINITE;}ngx_mutex_lock(ngx_event_timer_mutex);root = ngx_event_timer_rbtree.root;sentinel = ngx_event_timer_rbtree.sentinel;node = ngx_rbtree_min(root, sentinel); //找到紅黑樹中key最小的節(jié)點ngx_mutex_unlock(ngx_event_timer_mutex);timer = (ngx_msec_int_t) (node->key - ngx_current_msec);return (ngx_msec_t) (timer > 0 ? timer : 0); }

該函數(shù)其實還是很簡單的，說白了就是找到紅黑樹中key的值最小的節(jié)點，然后返回它還剩下的超時時間就可以了。在ngx_process_events_and_timers函數(shù)中之所以要獲取這個值，是為了為epoll的wait提供一個超時時間，以防止epoll的wait阻塞時間太長，影響了timer的處理。接著或有如下的代碼：

/*delta是上文對epoll wait事件的耗時統(tǒng)計，存在毫秒級的耗時 就對所有事件的timer進行檢查，如果time out就從timer rbtree中， 刪除到期的timer，同時調(diào)用相應事件的handler函數(shù)完成處理。 */ if (delta) {ngx_event_expire_timers();}

在ngx_process_events_and_timers函數(shù)中調(diào)用ngx_event_expire_timers函數(shù)來處理所有的定時事件。嗯，這里可以看到一個比較奇怪的現(xiàn)象，干嘛要判斷delta的值呢，嗯，其實這個值是統(tǒng)計處理其余事件的用時，如果用時超過了毫秒，那么才會真正的調(diào)用ngx_event_expire_timers函數(shù)來處理所有的定時，否則不會，因為距離上次循環(huán)間隔太小，完全沒有必要。嗯，性能的提升也就是從這一點一滴中獲取的吧。接下來來看ngx_event_expire_timers函數(shù)吧：

//處理紅黑樹中所有超時的事件 void ngx_event_expire_timers(void) {ngx_event_t *ev;ngx_rbtree_node_t *node, *root, *sentinel;sentinel = ngx_event_timer_rbtree.sentinel;//死循環(huán)，找到所有的超時的timer，然后處理他們for ( ;; ) {ngx_mutex_lock(ngx_event_timer_mutex);root = ngx_event_timer_rbtree.root;if (root == sentinel) {return;}node = ngx_rbtree_min(root, sentinel); //獲取key最小的節(jié)點/* node->key <= ngx_current_time */if ((ngx_msec_int_t) (node->key - ngx_current_msec) <= 0) { //判斷該節(jié)點是否超時，如果超時的話，就執(zhí)行處理函數(shù)，否則就可以跳出循環(huán)了//通過偏移來獲取當前timer所在的eventev = (ngx_event_t *) ((char *) node - offsetof(ngx_event_t, timer));ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, ev->log, 0,"event timer del: %d: %M",ngx_event_ident(ev->data), ev->timer.key); //將當前timer移除ngx_rbtree_delete(&ngx_event_timer_rbtree, &ev->timer);ngx_mutex_unlock(ngx_event_timer_mutex);ev->timer_set = 0;ev->timedout = 1;ev->handler(ev); //調(diào)用event的handler來處理這個事件continue;}break;}ngx_mutex_unlock(ngx_event_timer_mutex); }

該函數(shù)其實很簡單的，一看就看明白了，說白了就是一個死循環(huán)，不斷的從紅黑樹中獲取key最小的元素，如果超時的話，就通過偏移量來獲取其所在的event，然后執(zhí)行handler，直到找到一個沒有超時的timer為止，跳出循環(huán)。

嗯，到這里timer就講完了。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Nginx的定时事件的实现（timer）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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