1.nodejs 14.0.0源码分析之setTimeout
2.FREE SOLO - 自己动手实现Raft - 10 - libuv源码分析与调试-1
3.libuv C++ 开源库（面向对象编程的libuv库VLibuv）
4.FREE SOLO - 自己动手实现Raft - 13 - libuv源码分析与调试-4
5.FREE SOLO - 自己动手实现Raft - 11 - libuv源码分析与调试-2
6.libevent、libev框架介绍

nodejs 14.0.0源码分析之setTimeout

       本文深入剖析了Node.js .0.0版中定时器模块的实现机制。在.0.0版本中，Node.js 对定时器模块进行了重构，改进了其内部结构以提高性能和效率。下面将详细介绍定时器模块的辩论系统源码关键组成部分及其实现细节。

       首先，让我们了解一下定时器模块的组织结构。Node.js 采用了链表和优先队列（二叉堆）的组合来管理定时器。链表用于存储具有相同超时时间的定时器，而优先队列则用来高效地管理这些链表。

       链表通过 TimersList数据结构进行管理，它允许将具有相同超时时间的定时器归类到同一队列中。这样，Node.js 能够快速定位并处理即将到期的定时器。

       为了进一步优化性能，Node.js 使用了一个优先队列（二叉堆）来管理所有链表。在这个队列中，每个链表对应一个节点，根节点表示最快到期的定时器。在时间循环（timer阶段）时，Node.js 会从二叉堆中查找超时的节点，并执行相应的回调函数。

       为了实现这一功能，Node.js 还维护了一个超时时间到链表的映射，以确保快速访问和管理定时器。

       接下来，我们将从 setTimeout函数的实现开始分析。这个函数主要涉及 new Timeout和 insert两个操作。其中，new Timeout用于创建一个对象来存储定时器的上下文信息，而 insert函数则用于将定时器插入到优先队列中。

       具体地，Node.js 使用了 scheduleTimer函数来封装底层计时操作。这个函数通过将定时器插入到libuv的二叉堆中，为每个定时器指定一个超时时间（即最快的到期时间）。在执行时间循环时，libuv会根据这个时间判断是影视分销系统 源码否需要触发定时器。

       当定时器触发时，Node.js 会调用 RunTimers函数来执行回调。回调函数是在Node.js初始化时设置的，负责处理定时器触发时的具体逻辑。在回调函数中，Node.js 遍历优先队列以检查是否有其他未到期的定时器，并相应地更新libuv定时器的时间。

       最后，Node.js 在初始化时通过设置 processTimers函数作为超时回调来确保定时器的正确执行。通过这种方式，Node.js 保证了定时器模块的初始化和定时器触发时的执行逻辑。

       本文通过详尽的分析，展示了Node.js .0.0版中定时器模块的内部机制，包括其组织结构、数据管理和回调处理等关键方面。虽然本文未涵盖所有细节，但对于理解Node.js定时器模块的实现原理提供了深入的洞察。对于进一步探索Node.js定时器模块的实现，特别是与libuv库的交互，后续文章将提供更详细的分析。

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       了解EventLoop这一核心概念，就是“Reactor模型”的主体框架。Reactor模型是一种程序设计模式，其本质在于如何对外界各种刺激做出反应，利用单一或者多个线程，处理各类外部事件，如网络数据包接收、定时器超时等，根据不同事件注册相应的回调函数。

       以“状态机思维”分析libuv源码，为后续开发奠定基础。状态机思想提供了一种简洁高效的方式来描述程序的工作流程。在libuv中，主要有两种核心数据结构：Handle与Request。Handle代表常驻内存提供服务的数据结构，如uv_tcp_s，表示TcpServer，爱q社区源码不断对外提供服务，同样可以作为TcpClient。Request则代表一次请求，如uv_req_s，其生命周期与请求处理过程相同，不会驻留在内存中。请求被处理后，该数据结构随即释放。

       libuv能够处理多种不同事件，常见的几种包括：网络事件、文件系统事件、信号事件、异步操作完成事件等。未来，我们将深入解析这些核心事件的相关源代码。

libuv C++ 开源库（面向对象编程的libuv库VLibuv）

       libuv 是一个用于构建事件驱动程序的跨平台异步 I/O 库，常用于高性能网络应用和服务器的开发。它原是 Node.js 项目的一部分，如今已成为独立项目，可被各种应用使用。VLibuv 是一个面向对象的 C++ 封装库，旨在简化异步编程和事件处理。它通过继承和扩展 libuv 中的 uv_handle_t 和 uv_req_t 类型，提供了一个更符合 C++ 风格的接口。VLibuv 包括以下主要特性：

       - C++ 封装：对 libuv 原始类型的封装，简化了异步编程和事件处理的步骤。

       - uv_handle_t 和 uv_req_t 扩展：通过继承关系，扩展了每个 uv_handle_t 和 uv_req_t 类型和其他 uv 类型，便于管理和操作。

       - uv_buf_t 扩展：扩展了 uv_buf_t 类型的方法，包括 resize、clean、clone、拷贝构造等，提高了缓冲区操作的灵活性。

       - 衍生类型：引入了一些衍生类型，如 VTcpService，易语言web源码快速建立 TCP 服务，减少了繁琐操作。

       - 兼容性：保持与 libuv 1.0 所有系列版本的兼容性，同时跟踪官方更新，确保引入新特性和改进。

       - 跨平台性：使用 cmake 进行跨平台项目构建，支持 Windows（vs 和 vs）和 Linux 平台。

       VLibuv 的源码包含了一系列对 libuv 类型的扩展，如 VBuf、VHandle、VLoop 和 VTimer，这些类提供了更方便的使用体验。例如，VBuf 类扩展了 uv_buf_t 类型，用户无需关心数据指针，即可直接使用 resize、clean、clone 等方法。VHandle 类则扩展了 uv_handle_t 类型，并作为基类，用于其他派生类的扩展。VLoop 类继承于 VHandle，扩展了 uv_loop_t 的功能。VTimer 类则提供了简单的定时器功能。

       要了解 VLibuv 的详细实现和使用方法，可以访问 GitHub 上的源码地址，进行深入研究和实践。

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       深入分析libuv库中的Timer事件处理流程，主要包括初始化、启动、停止以及重启等关键步骤。

       初始化Timer事件，使用uv_timer_init函数，该函数仅调用uv__handle_init，将Timer handle添加至loop的handle_queue。

       启动Timer事件，通过uv_timer_start函数实现，网页源码检查工具计算过期时间后将Timer插入loop内部的堆结构中，同时使用timer_less_than比较函数进行排序。

       停止Timer事件，执行uv_timer_stop，从堆中移除Timer，uv__handle_stop递减handle引用计数，当loop内无active handle时退出循环。

       重启Timer事件，在uv_timer_again函数中判断是否设置repeat参数。若设置，则连续调用uv_timer_stop和uv_timer_start，重启Timer。

       Timer事件的回调触发，在loop的uv__run_timers阶段执行，从堆顶取出过期节点，并调用对应的回调函数，同时根据需要重启Timer。

       至此，对libuv库中的Timer事件处理有了全面的了解，下期将深入探讨async事件的处理机制。

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       本次内容将深入剖析libuv如何处理网络事件，具体流程如下：

       首先，EventLoop通过创建epoll fd，在Linux系统中提前准备。

       然后，利用uv_run函数启动EventLoop，调用epoll_wait处理网络事件。

       服务端socket创建流程：通过uv_tcp_bind、uv__tcp_bind、maybe_new_socket和new_socket进入new_socket函数。在new_socket中，先创建socket fd，再利用uv__stream_open将fd赋值给uv_stream_t，代表TcpServer。listen fd设置为。

       紧接着，调用系统bind函数。

       紧接着，使用uv_tcp_listen执行listen操作。

       通过io_watcher建立listen fd与回调函数uv__server_io之间的联系，将此io_watcher加入到loop的watcher_queue中。

       当有连接请求时，io_watcher回调uv__server_io，执行accpt4系统调用，创建socket。接受fd设置为。

       在uv__server_io中创建好socket fd后，通过stream->connection_cb调用用户提供的回调函数on_new_connection。

       用户在on_new_connection中调用uv_accept，创建uv_tcp_t结构，表示TcpClient。

       接着，通过uv_read_start和uv__io_start函数，将socket fd注册到loop的监听队列中，回调函数为uv__stream_io。

       后续流程涉及客户端主动连接及数据读写。

       总结本次内容，深入理解libuv在处理网络事件时的机制与流程，掌握其关键步骤。

libevent、libev框架介绍

       探索高性能事件驱动编程的世界，libevent和libev作为C语言中的重要库，以简洁的接口和跨平台兼容性闻名。它们在事件管理、网络IO、定时任务和信号处理方面提供了强大的支持，尤其在简化跨操作系统事件处理方面独具优势。

       libevent：灵活的事件库

       libevent的核心在于其event_base结构，它是事件检测的基石，通过`event_base_new()`创建并初始化，`event_base_free()`释放资源。该库支持Linux的epoll、Mac的kqueue和Windows的iocp，用户只需关注事件处理逻辑，底层的IO细节由libevent隐藏。

       事件管理与封装

       libevent的封装层次分明，网络操作与问题解决分离，用户只需处理业务逻辑。事件检测通过底层高效实现，如epoll，用户只需关注如何在回调中进行IO操作。例如，`event_new()`用于创建事件对象，`event_base_loop()`驱动事件循环，直到事件激活或循环结束。

       libev的改进与libuv的诞生

       libev在libevent的基础上，通过移除全局变量，采用回调传递上下文，以及使用最小四叉堆优化计时器，进一步提升性能。然而，对于Windows的支持不足催生了libuv，后者被node.js采用，优化了Windows上的多路IO处理。

       安装与使用

       安装libevent的步骤包括下载源码、配置、编译和安装。在使用时，确保链接到 `-levent` 库，如在主函数中设置`event_base`结构并调用`event_base_loop()`。

       示例代码

       通过以下代码片段，展示了基础的事件监听和回调处理，以及如何创建`event_base`并进入事件循环：

       ```c

       struct event_base *base = event_base_new();

       event_base_set_timeout(base, -1, EV_TIMEOUT, timeout_handler, NULL); // 定时器处理

       event_base_set(&listenfd, EV_READ|EV_PERSIST, accept_handler, base); // 监听事件

       event_base_dispatch(base); // 进入事件循环

       event_base_free(base);

       ```

       高级操作：bufferevent

       libevent的`bufferevent`提供了更高级别的IO操作，例如`bufferevent_socket_new()`用于基于已存在的socket创建事件监听器，支持BEV_OPT_CLOSE_ON_FREE和BEV_OPT_THREADSAFE等选项。事件回调如读写、异常处理等，是事件驱动编程的核心内容。

       在处理网络连接时，`bufferevent_read`和`bufferevent_write`用于读取和写入数据，`bufferevent_enable`控制回调触发。`evconnlistener`用于监听连接请求，简化了新连接的接纳和处理。

       总结来说，libevent和libev为开发者提供了强大的事件驱动框架，无论是基础的网络IO还是高级的定时任务管理，都以易用性和性能为首要目标。通过合理的封装和底层优化，使得开发人员能够专注于业务逻辑，而无需过多关注底层实现的复杂性。

Node.js 时序异步API：setTimeout、setImmediate、nextTick、queueMicrotask(上)

       本文介绍Node.js版本v..0和libuv版本v1..2在Unix平台下的时序异步API：setTimeout和setInterval，以及nextTick和queueMicrotask的上篇内容。

       1. 定时器 setTimeout

       setTimeout是非I/O相关的异步API，Node.js通过js侧定时器调度管理和libuv的uv_timer_t执行层实现。执行时机在事件循环的定时器阶段。setInterval与setTimeout原理相同，仅多了循环控制。

       1.1 setTimeout源码

       Node.js中的setTimeout并非完全遵循规范，返回的是Timeout类实例而非整数。Timeout类管理超时元数据，如回调函数。插入新定时器到js的Map和优先队列，确保按时间顺序执行。

       1.2 优先队列与Map结构

       定时器的插入操作通过insert()，利用Map和按超时时间排序的链表实现。队列结构确保了定时器按时间先后顺序执行。

       1.3 定时器启动与执行

       scheduleTimer()启动定时器，与Environment环境类相关，用定时器句柄uv_timer_s控制执行。在libuv中，实际只有一个uv_timer_t，Node.js通过维护Map和优先队列进行调度优化性能。

       1.3.4 js侧回调函数：processTimers

       processTimers是回调函数的核心，从优先队列取出超时的Timeout执行，确保按时间顺序触发回调。

       2. 定时器 setInterval

       setInterval的源码与setTimeout类似，仅在实例化时设置重复执行标志。执行机制完全一致。

       总结

       本文详细阐述了setTimeout和setInterval的工作原理，包括异步调度、Map和优先队列在Node.js中的应用，以及从事件循环到回调函数的执行流程。

网络I/O库总结（libevent,libuv,libev,libeio）

       Libevent

       Libevent 是一个基于事件驱动模型的非阻塞网络库，用于构建高速、可移植的非阻塞 IO 应用。广泛应用于 memcached、Vomit、Nylon、Netchat 等项目中，作为底层网络库，用于实现 TCP 或 HTTP 服务。Libevent 的 GitHub 源码可访问。

       Libev

       Libev 是由 Marc Lehmann 独立完成的，对不同系统非阻塞模型进行简单封装，解决了不同 API 之间的不兼容问题，保证程序在大多数 *nix 平台上运行。Libev 支持类 UNIX 系统的多种 I/O 多路复用模型，如 select、poll、epoll、kqueue、evports 等，但对于 Windows 的支持仅限于 select 模型，效率较低，性能不如 Libuv 封装的 IOCP。Libev 目标是修复 Libevent 的一些设计问题，如避免使用全局变量，提供更高效的事件类型管理。

       Libuv

       Libuv 是一个跨平台、高性能、事件驱动的异步 IO 库，用 C 语言编写，封装了不同平台底层的高性能 IO 模型，如 epoll、kqueue、IOCP、event ports，具有高度可移植性。Libuv 为 Node.js 设计，但因其高效模型逐渐被其他语言和项目采纳，用于底层库，如 Luvit、Julia、uvloop、pyuv 等。

       Libevent、Libev、Libuv 比较

       根据 GitHub 星标数，Libuv 的影响力最大，其次是 Libevent，Libev 关注较少。在优先级、事件循环、线程安全等方面，Libuv 更为现代，支持多种平台和 IO 模型，提供了更优的性能和功能。Libevent 和 Libev 分别针对不同平台和需求进行优化，Libev 旨在修复 Libevent 的问题。性能和可移植性方面，Libuv 优于 Libevent 和 Libev。

       异步 IO 实现

       目前 Linux 异步 IO 实现有原生异步 IO 和多线程模拟异步 IO 两种方式。原生异步 IO 支持特定场景，但不充分利用 Page cache；多线程模拟异步 IO 方式如 Glibc AIO、libeio、io_uring 等，提供更广泛的适用场景。