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h5农场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新亚视源码貂蝉否需要触发定时器。

       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，千月修改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，源码阅读报告快速建立 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，引导页源码免费计算过期时间后将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。