? ? ? ? 本文將回答《libev源碼解析——I/O模型》中拋出的兩個(gè)問題。（轉(zhuǎn)載請(qǐng)指明出于breaksoftware的csdn博客）

? ? ? ? 對(duì)于問題1：為什么backend_poll函數(shù)需要指定超時(shí)？我們讓其一直等待到有事件發(fā)生不是更好么？

? ? ? ? 答案是“必須要指定超時(shí)”。為什么呢？在《libev源碼解析——總覽》中，我們拋出過一個(gè)問題：定時(shí)器和事件是如何關(guān)聯(lián)的？因?yàn)閘ibev是一個(gè)事件庫，所以我們需要將定時(shí)器的邏輯也轉(zhuǎn)換成事件相關(guān)操作。

? ? ? ? 我們看下其實(shí)現(xiàn)原理。libev在初始化默認(rèn)循環(huán)時(shí)調(diào)用了ev_default_loop方法，其會(huì)在底層調(diào)用evpipe_init方法。它會(huì)通過eventfd創(chuàng)建一個(gè)永遠(yuǎn)等不到的事件。這樣我們就可以調(diào)整等待該事件的超時(shí)時(shí)間來達(dá)到定時(shí)執(zhí)行的目的。

static void noinline ecb_cold
evpipe_init (EV_P)
{if (!ev_is_active (&pipe_w)){int fds [2];# if EV_USE_EVENTFDfds [0] = -1;fds [1] = eventfd (0, EFD_NONBLOCK | EFD_CLOEXEC);if (fds [1] < 0 && errno == EINVAL)fds [1] = eventfd (0, 0);if (fds [1] < 0)
# endif{while (pipe (fds))ev_syserr ("(libev) error creating signal/async pipe");fd_intern (fds [0]);}evpipe [0] = fds [0];if (evpipe [1] < 0)evpipe [1] = fds [1]; /* first call, set write fd */else{/* on subsequent calls, do not change evpipe [1] *//* so that evpipe_write can always rely on its value. *//* this branch does not do anything sensible on windows, *//* so must not be executed on windows */dup2 (fds [1], evpipe [1]);close (fds [1]);}fd_intern (evpipe [1]);ev_io_set (&pipe_w, evpipe [0] < 0 ? evpipe [1] : evpipe [0], EV_READ);ev_io_start (EV_A_ &pipe_w);ev_unref (EV_A); /* watcher should not keep loop alive */}
}

? ? ? ? 因?yàn)槎〞r(shí)器并非是由事件觸發(fā)而執(zhí)行，而是由于事件沒有觸發(fā)導(dǎo)致等待超時(shí)而執(zhí)行。所以backend_poll函數(shù)指針調(diào)用時(shí)，不可以一直等待下去，而要傳遞超時(shí)時(shí)間。從而讓libev中利用“永遠(yuǎn)等不到的事件”相關(guān)的監(jiān)視器有機(jī)會(huì)執(zhí)行。

? ? ? ? 利用等待超時(shí)這個(gè)思路非常有意思。但是又面臨另一個(gè)問題，超時(shí)時(shí)間的選擇？比如我們現(xiàn)在有兩個(gè)定時(shí)器：2秒一次和3秒一次，那么超時(shí)時(shí)間該設(shè)置成多少呢？如果設(shè)置成2秒超時(shí)，那么3秒一次的定時(shí)器將被延期1秒執(zhí)行(需要等待到第二個(gè)周期)。如果設(shè)置為3秒超時(shí)，2秒一次的定時(shí)器也將被延期1秒執(zhí)行。如果設(shè)置成1秒超時(shí)，則超時(shí)導(dǎo)致循環(huán)的次數(shù)增多……這種固定超時(shí)的方案怎么都不太好。那么libev是如何解決這個(gè)問題的呢？

? ? ? ? libev在實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部不會(huì)有“定時(shí)”這樣的概念，也就是說每次事件等待的時(shí)長是不確定的。這也是為什么各個(gè)IO模型需要暴露backend_poll方法的原因——需要每次指定超時(shí)的時(shí)間。

? ? ? ? 那這個(gè)超時(shí)時(shí)間怎么計(jì)算？每個(gè)需要使用等待超時(shí)功能觸發(fā)的監(jiān)視器，都會(huì)在一個(gè)結(jié)構(gòu)中保存下次觸發(fā)的時(shí)間。以上面例子為例，并且假設(shè)沒有其他事件的干擾，假如現(xiàn)在時(shí)間是12:00:00，則2秒一次定時(shí)器監(jiān)視器（后稱2秒監(jiān)視器）的“下次執(zhí)行時(shí)間”為12:00:02；3秒一次的定時(shí)器監(jiān)視器（后稱3秒監(jiān)視器）的“下次執(zhí)行時(shí)間”為12:00:03。那么本次等待的時(shí)間是離當(dāng)前時(shí)間最近的2秒監(jiān)視器“下次執(zhí)行時(shí)間”減去當(dāng)前時(shí)間，即12:00:02-12:00:00=2秒。等到時(shí)間為12:00:02時(shí)，2秒定時(shí)器會(huì)被執(zhí)行，并且其“下次執(zhí)行時(shí)間”修改成12:00:04。假設(shè)2秒定時(shí)器和本次循環(huán)中邏輯的執(zhí)行時(shí)間消耗了0.5秒，此時(shí)時(shí)鐘已經(jīng)走到12:00:02.5。此時(shí)離現(xiàn)在最近的“下次執(zhí)行時(shí)間”是3秒監(jiān)視器，則下次循環(huán)的等待時(shí)間是12:00:03-12:00:02.5=0.5秒。于是12:00:03時(shí)，3秒監(jiān)視器會(huì)被執(zhí)行。

? ? ? ? 上面例子解釋了libev超時(shí)時(shí)間選擇的基本原理。當(dāng)然實(shí)際實(shí)現(xiàn)比這個(gè)稍微復(fù)雜一點(diǎn)，因?yàn)樗紤]相對(duì)時(shí)間定時(shí)器、絕對(duì)時(shí)間定時(shí)器、其他一些用戶設(shè)置的事件以及各種IO模型的默認(rèn)等待時(shí)間。

/* calculate blocking time */{ev_tstamp waittime  = 0.;ev_tstamp sleeptime = 0.;/* remember old timestamp for io_blocktime calculation */ev_tstamp prev_mn_now = mn_now;/* update time to cancel out callback processing overhead */time_update (EV_A_ 1e100);/* from now on, we want a pipe-wake-up */pipe_write_wanted = 1;ECB_MEMORY_FENCE; /* make sure pipe_write_wanted is visible before we check for potential skips */if (expect_true (!(flags & EVRUN_NOWAIT || idleall || !activecnt || pipe_write_skipped))){waittime = MAX_BLOCKTIME;if (timercnt){ev_tstamp to = ANHE_at (timers [HEAP0]) - mn_now;if (waittime > to) waittime = to;}#if EV_PERIODIC_ENABLEif (periodiccnt){ev_tstamp to = ANHE_at (periodics [HEAP0]) - ev_rt_now;if (waittime > to) waittime = to;}
#endif/* don't let timeouts decrease the waittime below timeout_blocktime */if (expect_false (waittime < timeout_blocktime))waittime = timeout_blocktime;/* at this point, we NEED to wait, so we have to ensure *//* to pass a minimum nonzero value to the backend */if (expect_false (waittime < backend_mintime))waittime = backend_mintime;/* extra check because io_blocktime is commonly 0 */if (expect_false (io_blocktime)){sleeptime = io_blocktime - (mn_now - prev_mn_now);if (sleeptime > waittime - backend_mintime)sleeptime = waittime - backend_mintime;if (expect_true (sleeptime > 0.)){ev_sleep (sleeptime);waittime -= sleeptime;}}}#if EV_FEATURE_API++loop_count;
#endifassert ((loop_done = EVBREAK_RECURSE, 1)); /* assert for side effect */backend_poll (EV_A_ waittime);

? ? ? ? 基于上面的分析，對(duì)于問題2：“符合條件的監(jiān)視器”是否可以表述為“本次觸發(fā)事件對(duì)應(yīng)的監(jiān)視器”？答案依然是否定的。因?yàn)槎〞r(shí)器監(jiān)視器對(duì)應(yīng)的事件永遠(yuǎn)也不會(huì)被等待到，而它被執(zhí)行只是因?yàn)闀r(shí)間到了。 ? ? ?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的libev源码解析——定时器原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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