webrtc 多线程四 messagequeue

messagequeue

webrtc/base/messagequeue.h /messagequeue.cc 文件是多路信号分离器的重要组成部分。它实现了消息一个完整地消息队列,该队列包括立即执行消息队列、延迟执行消息队列和具有优先级的消息队列。其中,MessageQueue 类也是 Thread 类的基类。所以,所有的 WebRTC 的线程都是支持消息队列的。

MessageQueueManager

MessageQueueManager 类是一个全局单例类。这个类看似比较复杂,但是功能其实非常简单——仅仅为了在所有的 MessagerQueue 中删除与指定的 MessageHandler 相关的消息。WebRTC 的消息队列在发送消息的时候要指定消息处理器( MessageHandler )。如果某个消息处理器被析构,那么与之相关的所有消息都将无法处理。所以,创建了这个全局单例类来解决这个问题(见 MessageHandler 析构函数)。

MessageQueueManager 的代码没有涉及任何跨平台的 API 调用,而且本身功能也非常简单。所以我就不讨论它如何使用 vector 管理 MessageQueue。唯一需要注意的就是 MessageQueueManager 如何保证自己在第一个 Thread 类实例化之前完成 MessageQueueManager 全局单例的实例化。这当中有个有趣的状况, MessageQueueManager 在保证了自己必然在第一条子线程被创建之前自己被实例化, MessageQueueManager::Instance 函数内部没有使用任何锁来保护 MessageQueueManager::instance_ 实例的创建。

如前面所说, MessagerQueue 是 Thread 的基类。在创建 Thread 时必然会调用 MessagerQueue 的构造函数。在 MessagerQueue 的构造函数中调用了 MessageQueueManager::Add 函数,而该函数会使用 MessageQueueManager::Instance 函数创建 MessagerQueueManager 的实例。由于 ThreadManager 保证了在创建第一个子线程之前,主线程会被包装成 Thread 对象,所以 MessageQueueManager 必然可以将主线程作为第一个 MessageQueue 对象纳入管理。

以上的描述可能比较晦涩难懂,这是因为整个流程涉及到了 Thread 和 ThreadManager 等类。而这些都是尚未讲解过他们的代码。不过即使看不明白也没关系,我会在讲解完所有相关类之后演示2段范例代码,并将范例代码的调用栈完全展开。看过范例代码后绝大多数读者都应该能够明白 MessageQueueManager 的原理。

MessageQueueManager 还有最后一个问题,那就是它什么时候被析构。 MessageQueue 的析构函数会调用 MessageQueueManager::Remove 函数,并且“理论上来说”在最后一个 MessageQueue 从队列中移除之后会析构 MessageQueueManager。既然,所有的线程都被移除,那就意味着 MessageQueueManager 实例在被 delete 时重新回到了单线程的环境,所以也没有任何锁的保护。

MessageData

这一节的内容将包括 MessageData 类以及多个它的子类和几个工具函数。这些类和函数都很简单,所以就不介绍代码和原理,仅仅罗列一下它们的功能。

MessageData

定义了基类,并将析构函数定义为虚函数。

TypedMessageData

使用模板定义的 MessageData 的一个子类,便于扩展。

ScopedMessageData

类似于 TypedMessageData,用于指针类型。在析构函数中,自动对该指针调用 delete。

ScopedRefMessageData

类似于 TypedMessageData,用于引用计数的指针类型。

WrapMessageData函数

模板函数,便于创建 TypedMessageData

UseMessageData函数

模板函数,用于将 TypedMessageData 中的 Data 取出

DisposeData

这是一个很特殊的消息,用以将某个对象交给消息引擎销毁。可能的用途有 2 个:

    1. 有些函数不便在当前函数范围内销毁对象,见范例 HttpServer::Connection::~Connection;
  • 2.某对象属于某一线程,因此销毁操作应该交给所有者线程(未见范例)。WebRTC 用户不需要自行使用该类,调用 MessageQueue::Dispose 函数即可使用它的功能。

以上7个类或函数的实现非常简单,有C++使用经验的读者非常容易就能理解(标准库中就有相似的类)。

Message

这一节将简单介绍一下3个类: Message、 DelayedMessage 和 MessageList。

Message

定义了消息的基本数据结构

DelayedMessage

定义了延迟触发消息的数据结构。在 MessageQueue 中,延迟消息被存放在以 DelayedMessage::msTrigger_ 排序( DelayedMessage 类定义了 operator<)的队列中。如果 2 个延迟消息的触发时间相同,响应顺序按先进先出原则。

这里我将简单介绍一下各个成员变量的用途:

  • cmsDelay_:延迟多久触发消息,仅作调试使用
  • msTrigger_:触发消息的时间
  • num_:添加消息的时间
  • msg_:消息本身

在使用延迟消息时,不需要自行构建 DelayedMessage 实例。直接调用 MessageQueue::PostDelayed 或者 MessageQueue::PostAt 函数即可。

MessageList

消息列表,定义为 std::list< Message>

MessageQueue

现在我们正式进入多线程篇最为激动人心的部分——多路信号分离器的消息队列组件。WebRTC 的多路型号分离器由 2 部分组成:消息队列和 SocketServer(主要实现就是 PhysicalSocketServer )。消息队列负责接受消息,并使用消息处理器( MessageHandler 的子类)处理消息。在处理完所有消息后,消息队列调用 SocketServer::Wait 函数阻塞等待新的IO信号。如果有新的消息进入,消息队列会调用 SocketServer::WakeUp 唤醒 SocketServer 阻塞等待。这就是消息队列和 SocketServer 协同工作的基本流程。

让我们先来看一下,消息队列的实现。消息队列的主要功能是接收和处理消息,并作为 Thread 的基类出现。

它的主要部件(成员变量)包括:

  • ss_:协同工作的 SocketServer

  • default_ss_:默认的 SocketServer。如果在构造的时候提供 SocketServer,那么消息队列就使用用户提供的;如果没有提供,消息队列就初始化一个 PhysicalSocketServer 并保存在 default_ss_ 上,然后赋值给 ss_。在消息队列析构的时候,如果 default_ss_ 保存有默认构造 PhysicalSocketServer,那就销毁它

  • msgq_:消息队列,队列内的消息按照先进先出的原则立即执行

  • dmsgq_:延迟消息队列,队列内的消息按照指定的时间延迟执行

接着,我们来看一下 MessageQueue 的主要成员函数:


MessageQueue::Get:等待接收消息。

参数说明:

pmsg:存放消息的指针,用于返回消息
cmsWait:等待的时间,kForever表示无限等待
process_io:是否要求 SocketServer处理IO信号

 
MessageQueue::PostDelayed:发送一个延迟消息(从当前时间计算延迟处理时间)

参数说明:

cmsDelay:延迟毫秒数
phandler:消息处理器( MessageHandler 的子类)
id:消息ID
pdata:MessageData指针

MessageQueue::PostAt:发送一个延迟消息(直接指定延迟处理时间)

参数说明:
tstamp:消息触发的时间
phandler:消息处理器( MessageHandler的子类)
id:消息ID
pdata:MessageData指针

MessageQueue::Clear:通过指定 MessageHandler和消息ID删除消息

参数说明:

phandler:指定被删除消息的 MessageHandler
id:指定被删除消息的ID;如果该id为MQID_ANY所有与phandler相关的消息都将被删除
removed:返回所有被删除消息的列表

MessageQueue::GetDelay:从现在到下一条将要触发的延迟消息的触发时间的毫秒数(无参数)

MessageQueue::Dispose:请求消息引擎删除一个对象(delete对象指针)

参数说明:
doomed:将要被删除的对象的指针

MessageQueue::SignalQueueDestroyed(signal slot):通知接收者(observer)消息队列将要删除(参数无)


MessageQueue 类的核心是 MessageQueue::Get 函数。Get 函数的主循环首先检查 dmsgq_ 和 msgq_ 是否有立即需要处理的消息。如果检查到需要立即处理的消息,就马上将该消息返回。如果没有检查到需要立即处理的消息,那么线程就阻塞等待在 SocketServer::Wait 函数上。如果阻塞等待期间有新的消息进入队列或者线程需要停止退出,通过 SocketServer::WakeUp 函数唤醒被阻塞的 SocketServer::Wait 函数。从 SocketServer::Wait函数返回后, MessageQueue::Get 函数会重新检查是否有可以返回的消息,如果没有则再次阻塞等待在 SocketServer::Wait 函数上。以上流程如下图所示:

webrtc 消息队列流程

MessageQueue 的原理大致如此。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,602评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,442评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,878评论 0 344
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,306评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,330评论 5 373
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,071评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,382评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,006评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,512评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,965评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,094评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,732评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,283评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,286评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,512评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,536评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,828评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容