【web server】基于升序链表的定时器

基于升序链表的定时器，主要用来定时关闭不活跃的连接，避免占用过多的系统资源。整体思路是这样：
定时器链表中长事件不活跃的fd（file descriptor）称为超时过期的fd
那这里怎么理解超时过期呢？
比如，对于一个新来客户端连接fd，我们设置它的时间为当前时间秒数加15秒：

//设置该用户的超时时间
time_t cur = time(NULL);
timer->expire = cur + 3 * 5;
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将他加入到升序链表中（链表依据时间升序）
之后如果该fd活跃了，再将时间更新为活跃时间秒数向后加15秒，即一个活跃的fd时间总是大于当前时间的。
举个栗子：

当前时间13：00：00   来了一个新连接fd值为10
于是值为10的fd的时间就记为13：00：15
当前时间13：00：05 值为10的fd发送了一条消息
于是值为10的fd的时间就记为13：00：20
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若该fd之后再也不活跃了，它的时间也就不会被更新，那么过了15秒后它就被认定为超时过期。所以在这里还有一个定时器，定时检查哪些fd时间比当前时间小，该fd便是超时过期的fd，之后关闭该fd。

这样看来，后来加入的，在链表后面的fd的时间也就越大，整个链表也就是升序的。
来看一下关键性的代码：
当fd活跃需要调整或移除某fd的时间时：

if (events[i].events & EPOLLIN) {
    //可读事件
    DBG("read\n");
    util_timer *timer = users_timer[iSockFd].timer;

    //主线程读，proactor模式
    if (m_pHttpUsers[iSockFd].read()) {
        m_pThreadPool->append(m_pHttpUsers + iSockFd);
        if (timer) {
            //调整定时器链表
            adjust_timer(timer);
        }
    } else {
        m_pHttpUsers[iSockFd].close_conn();
        if (timer) {
            //调整定时器链表结点
            deal_timer(timer, iSockFd);
        }
    }
} else if (events[i].events & EPOLLOUT) {
    //可写事件
    DBG("out\n");
    util_timer *timer = users_timer[iSockFd].timer;
    //主线程写，proactor模式
    if (m_pHttpUsers[iSockFd].mwrite()) {
        if (timer) {
            adjust_timer(timer);
        }
    } else {
        m_pHttpUsers[iSockFd].close_conn();
        if (timer) {
            deal_timer(timer, iSockFd);
        }
    }
}

//调整定时链表
void Server::adjust_timer(util_timer *timer)
{
    time_t cur = time(NULL);
    timer->expire = cur + 3 * TIMESLOT;
    m_timer_lst.adjust_timer(timer);

    LOG_INFO("%s", "adjust timer once");
}

//移除定时器链表结点
void Server::deal_timer(util_timer *timer, int sockfd)
{
    timer->cb_func(&users_timer[sockfd]);
    if (timer)
    {
        m_timer_lst.del_timer(timer);
    }

    LOG_INFO("close fd %d", users_timer[sockfd].sockfd);
}
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而定时操作是通过linux系统自身的alarm系统调用，同时添加时钟信号处理函数来实现：

//设置信号处理函数
addsig(SIGALRM, sig_handler, false);
alarm(TIMESLOT);
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时钟信号处理函数中遍历定时器链表，关闭超时的fd，并删除该结点。

void sort_timer_lst::tick()
{
    if (!head)
    {
        return;
    }
    
    time_t cur = time(NULL);
    util_timer *tmp = head;
    while (tmp)
    {
        //如果当前结点的时间比当前时间大，说明还没过期，不需要删除
        if (cur < tmp->expire)
        {
            break;
        }
        tmp->cb_func(tmp->user_data);
        head = tmp->next;
        if (head)
        {
            head->prev = NULL;
        }
        delete tmp;
        tmp = head;
    }
}

void cb_func(client_data *user_data)
{
    epoll_ctl(Http::s_iEpollfd, EPOLL_CTL_DEL, user_data->sockfd, 0);
    assert(user_data);
    //关闭该fd
    close(user_data->sockfd);
    Http::s_iUserCount--;
}
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以上便是整个基于升序链表定时器的核心，剩下的便是对链表的基本操作。
更多实现细节，可以在https://gitee.com/gao-yuelong/web-server中查看。