chromium源码阅读--进程的Message Loop
上一篇总结了chromium进程的启动,接下来就看线程的消息处理,这里的线程包含进程的主线程。
消息处理是由base::MessageLoop中实现,消息中的任务和定时器都是异步事件的。
主要如下几点:
1、消息的类型分类
2、延时处理的消息是如何实现
一、消息分类
chromium主要将消息类型如下定义:(chromium//src/base/message_loop/message_loop.h 112行)
1 enum Type { 2 TYPE_DEFAULT, 3 TYPE_UI, 4 TYPE_CUSTOM, 5 TYPE_IO, 6 #if defined(OS_ANDROID) 7 TYPE_JAVA, 8 #endif // defined(OS_ANDROID) 9 };
1.TYPE_DEFAULT:
处理chromium定义的Task(闭包代码块)和定时器任务
2.TYPE_UI:
除了TYPE_DEFAULT定义的范围,还支持原生的UI事件消息(比如用户操作的窗口消息),MessageLoopForUI类
3.TYPE_IO:
除了TYPE_DEFAULT定义的范围,还支持异步IO的事件消息,MessageLoopForIO类
4.TYPE_JAVA
是Android平台的特有的消息消息,因为Android里,有java消息和native消息分层,native消息与java消息交互,java消息与应用程序交互,可以看做java消息接管了native消息。
5.TYPE_CUSTOM
定制消息,比较少见使用。
消息类型的不同也就会创建不同的MessagePump。对于UI消息,不同的平台也会有不同的实现。在chromium//src/base/message_loop/message_loop.cc 166行
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 // static 2 std::unique_ptr<MessagePump> MessageLoop::CreateMessagePumpForType(Type type) { 3 // TODO(rvargas): Get rid of the OS guards. 4 #if defined(USE_GLIB) && !defined(OS_NACL) 5 using MessagePumpForUI = MessagePumpGlib; 6 #elif (defined(OS_LINUX) && !defined(OS_NACL)) || defined(OS_BSD) 7 using MessagePumpForUI = MessagePumpLibevent; 8 #elif defined(OS_FUCHSIA) 9 using MessagePumpForUI = MessagePumpFuchsia; 10 #endif 11 12 #if defined(OS_IOS) || defined(OS_MACOSX) 13 #define MESSAGE_PUMP_UI std::unique_ptr<MessagePump>(MessagePumpMac::Create()) 14 #elif defined(OS_NACL) || defined(OS_AIX) 15 // Currently NaCl and AIX don't have a UI MessageLoop. 16 // TODO(abarth): Figure out if we need this. 17 #define MESSAGE_PUMP_UI std::unique_ptr<MessagePump>() 18 #else 19 #define MESSAGE_PUMP_UI std::unique_ptr<MessagePump>(new MessagePumpForUI()) 20 #endif 21 22 #if defined(OS_MACOSX) 23 // Use an OS native runloop on Mac to support timer coalescing. 24 #define MESSAGE_PUMP_DEFAULT \ 25 std::unique_ptr<MessagePump>(new MessagePumpCFRunLoop()) 26 #else 27 #define MESSAGE_PUMP_DEFAULT \ 28 std::unique_ptr<MessagePump>(new MessagePumpDefault()) 29 #endif 30 31 if (type == MessageLoop::TYPE_UI) { 32 if (message_pump_for_ui_factory_) 33 return message_pump_for_ui_factory_(); 34 return MESSAGE_PUMP_UI; 35 } 36 if (type == MessageLoop::TYPE_IO) 37 return std::unique_ptr<MessagePump>(new MessagePumpForIO()); 38 39 #if defined(OS_ANDROID) 40 if (type == MessageLoop::TYPE_JAVA) 41 return std::unique_ptr<MessagePump>(new MessagePumpForUI()); 42 #endif 43 44 DCHECK_EQ(MessageLoop::TYPE_DEFAULT, type); 45 return MESSAGE_PUMP_DEFAULT; 46 }
二、延时消息如何处理
消息的处理与消息队列密不可分,internal::IncomingTaskQueue实现了一个线程安全的消息队列。 MessageLoop里定义了(chromium//src/base/message_loop/message_loop.h 392行)
1 scoped_refptr<internal::IncomingTaskQueue> incoming_task_queue_;
接收到的消息就缓存在这个队列里。那么我们先看看这个类的构造函数。
1 IncomingTaskQueue::IncomingTaskQueue(MessageLoop* message_loop) 2 : always_schedule_work_(AlwaysNotifyPump(message_loop->type())), 3 triage_tasks_(this), 4 delayed_tasks_(this), 5 deferred_tasks_(this), 6 message_loop_(message_loop) { 7 // The constructing sequence is not necessarily the running sequence in the 8 // case of base::Thread. 9 DETACH_FROM_SEQUENCE(sequence_checker_); 10 }
构造函数里通过MessageLoop的类型来初始化bool成员 always_schedule_work_ ,来判断是否对消息进行调度, 并保存了message_loop指针。
继续分析代码,前面看到消息队列已经初始化了,那接下来我们看看是怎么往队列里添加任务的。
bool IncomingTaskQueue::AddToIncomingQueue(const Location& from_here, OnceClosure task, TimeDelta delay, Nestable nestable) { ...... PendingTask pending_task(from_here, std::move(task), CalculateDelayedRuntime(delay), nestable); ...... return PostPendingTask(&pending_task); }
使用了PendingTask对象,并计算了延迟的时间和是否是嵌套任务。那么看PostPendingTask函数:
1 bool IncomingTaskQueue::PostPendingTask(PendingTask* pending_task) { 5 bool accept_new_tasks; 6 bool schedule_work = false; 7 { 8 AutoLock auto_lock(incoming_queue_lock_); 9 accept_new_tasks = accept_new_tasks_; 10 if (accept_new_tasks) 11 schedule_work = PostPendingTaskLockRequired(pending_task); 12 } 13 14 if (!accept_new_tasks) {
19 pending_task->task.Reset(); 20 return false; 21 } 22 29 if (schedule_work) { 30 // Ensures |message_loop_| isn't destroyed while running. 31 AutoLock auto_lock(message_loop_lock_); 32 if (message_loop_) 33 message_loop_->ScheduleWork(); 34 } 35 36 return true; 37 }
这里已经开始给线程加锁了,那么继续看PostPendingTaskLockRequired函数:
1 bool IncomingTaskQueue::PostPendingTaskLockRequired(PendingTask* pending_task) { 2 incoming_queue_lock_.AssertAcquired(); 3 ...... 4 7 pending_task->sequence_num = next_sequence_num_++; 8 9 task_annotator_.DidQueueTask("MessageLoop::PostTask", *pending_task); 10 11 bool was_empty = incoming_queue_.empty(); 12 incoming_queue_.push(std::move(*pending_task)); 13 14 if (is_ready_for_scheduling_ && 15 (always_schedule_work_ || (!message_loop_scheduled_ && was_empty))) { 21 message_loop_scheduled_ = true; 22 return true; 23 } 24 return false; 25 }
这里看到pending_task是保存在incoming_queue_ 这里使用了std::queue容器(一个FIFO的数据结构),这个队列里面的任务还没有添加到MessageLoop中,也可以看到这里还没有明确任务的执行方式,使用的是FIFO队列。
下面的几个成员变量,则就是在MessageLoop中使用了。
chromium//src/base/message_loop/incoming_task_queue.h 217行
1 // Queue for initial triaging of tasks on the |sequence_checker_| sequence. 2 TriageQueue triage_tasks_; 3 4 // Queue for delayed tasks on the |sequence_checker_| sequence. 5 DelayedQueue delayed_tasks_; 6 7 // Queue for non-nestable deferred tasks on the |sequence_checker_| sequence. 8 DeferredQueue deferred_tasks_;
1、TriageQueue
这是第一个按默认的任务处理顺序(FIFO)接受所有任务的队列,这个队列的任务要马上执行或者放到下面的DelayedQueue 或者 DeferredQueue。
triage_tasks_队列的任务是通过 IncomingTaskQueue::ReloadWorkQueue(TaskQueue* work_queue)来实现切换的,可以将 incoming_queue_ 和 triage_tasks_看成冷热备份的缓存,在triage_tasks_队列的任务执行完了,即为空时,就将待执行的incoming_queue_队列的任务与之交换。
1 void IncomingTaskQueue::TriageQueue::ReloadFromIncomingQueueIfEmpty() { 2 if (queue_.empty()) { 3 // TODO(robliao): Since these high resolution tasks aren't yet in the 4 // delayed queue, they technically shouldn't trigger high resolution timers 5 // until they are. 6 outer_->pending_high_res_tasks_ += outer_->ReloadWorkQueue(&queue_); 7 } 8 }
2、DelayedQueue
这个队列是存放延迟执行的任务,并且按期望时间排序的
delayed_tasks_是一个优先级队列,按delayed_run_time排序,chromium//src/base/pending_task.h 63行
1 // PendingTasks are sorted by their |delayed_run_time| property. 2 using DelayedTaskQueue = std::priority_queue<base::PendingTask>;
3、DeferredQueue
这个队列通常是存放哪些因为MessageLoop嵌套而不能执行的任务,这些任务通常会在空闲的时候执行。
OK,看到这里,我们回顾一下MessageLoop的执行流程:
1 void MessageLoop::Run() { 2 DCHECK_EQ(this, current()); 3 pump_->Run(this); 4 }
由MessagePump来执行,那么我们选择默认的MessagePump来看Run的流程,chromium//src/base/message_loop/message_pump_default.cc 29行:
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
1 void MessagePumpDefault::Run(Delegate* delegate) { 2 AutoReset<bool> auto_reset_keep_running(&keep_running_, true); 3 4 for (;;) { 5 #if defined(OS_MACOSX) 6 mac::ScopedNSAutoreleasePool autorelease_pool; 7 #endif 8 9 bool did_work = delegate->DoWork(); 10 if (!keep_running_) 11 break; 12 13 did_work |= delegate->DoDelayedWork(&delayed_work_time_); 14 if (!keep_running_) 15 break; 16 17 if (did_work) 18 continue; 19 20 did_work = delegate->DoIdleWork(); 21 if (!keep_running_) 22 break; 23 24 if (did_work) 25 continue; 26 27 ThreadRestrictions::ScopedAllowWait allow_wait; 28 if (delayed_work_time_.is_null()) { 29 event_.Wait(); 30 } else { 31 event_.TimedWaitUntil(delayed_work_time_); 32 } 33 } 34 }
其中的流程是,delegate->DoWork(), delegate->DoDelayedWork(&delayed_work_time_),delegate->DoIdleWork()。
也可以看其他平台的MessagePump,主要的流程是一致的,都是delegate的函数,而delegate指向一个MessageLoop指针,那么又回到MessageLoop中。
上面具体的DoWork就不详述了,接下来看看延迟任务是如何实现的:
chromium//src/base/message_loop/message_loop.cc 473行
TimeTicks next_run_time = incoming_task_queue_->delayed_tasks().Peek().delayed_run_time; if (next_run_time > recent_time_) { recent_time_ = TimeTicks::Now(); // Get a better view of Now(); if (next_run_time > recent_time_) { *next_delayed_work_time = next_run_time; return false; } } PendingTask pending_task = incoming_task_queue_->delayed_tasks().Pop(); if (incoming_task_queue_->delayed_tasks().HasTasks()) { *next_delayed_work_time = incoming_task_queue_->delayed_tasks().Peek().delayed_run_time; } return DeferOrRunPendingTask(std::move(pending_task));
在下一个可执行时间到来了,就会从incoming_task_queue_->delayed_tasks().Pop() 出来一个task, 如果incoming_task_queue_->delayed_tasks()里还有延迟任务,就取里面优先级最高的任务的延迟时间作为下次判断的时间。
到这里,消息的处理和延迟任务的执行都完成了。
好了,回到上面的Run()函数流程,在DoIdleWork()完成之后,当前线程开始休眠,直到有新的任务来会重新唤醒。
嗯,这篇就到这里了,下面一篇会总结IPC消息声明和IPC channel的创建。