libuv源码分析(2)
这一篇来分析libuv的四个特殊的持续请求(uv_handle_t族),uv_idle_t,uv_check_t,uv_prepare_t,uv_async_t。它们直接以强类型保存在uv_loop_t中,而不像其它的持续请求保存在handle_queue中,也是最简单的持续请求。
在实现中,libuv利用C的内存布局模拟了面向对象的继承关系,uv_handle_t是基类,其所有子类都必须以其为结构体中的第一个字段。先来看看基类的定义吧,在include/uv.h的402行:
1 #define UV_HANDLE_FIELDS \
2 /* public */ \
3 void* data; \
4 /* read-only */ \
5 uv_loop_t* loop; \
6 uv_handle_type type; \
7 /* private */ \
8 uv_close_cb close_cb; \
9 void* handle_queue[2]; \
10 union { \
11 int fd; \
12 void* reserved[4]; \
13 } u; \
14 UV_HANDLE_PRIVATE_FIELDS
1 #define UV_HANDLE_PRIVATE_FIELDS \
2 uv_handle_t* endgame_next; \
3 unsigned int flags;
data:用户数据
loop:所属的事件循环
type:类型标识,通过内存布局和这个标识,简明的实现了继承,并不比C++语言级别的继承差,甚至更为灵活。
close_cb:关闭时的回调,对于某些子类有效。
handle_queue:是为了存储在uv_loop_t.handle_queue所需的链表节点。
flags:一些状态标记,后续会讲到。
endgame_next:持续请求关闭链表所需的节点信息,持续请求在关闭时并不是立即执行关闭收尾工作的,而是将其加入到uv_loop_t.endgame_handle链表里的.
好了,现在可以直奔主题了。
uv_idle_t,uv_check_t,uv_prepare_t
这三个持续请求都是一样的作用,在每次事件循环时触发一次事件,只是优先级不同,有何不同,看uv_run函数里的while那一块就知道了,在src/core.c的387-418行:
1 while (r != 0 && loop->stop_flag == 0) {
2 uv_update_time(loop);
3 uv_process_timers(loop);
4
5 ran_pending = uv_process_reqs(loop);
6 uv_idle_invoke(loop);
7 uv_prepare_invoke(loop);
8
9 timeout = 0;
10 if ((mode == UV_RUN_ONCE && !ran_pending) || mode == UV_RUN_DEFAULT)
11 timeout = uv_backend_timeout(loop);
12
13 (*poll)(loop, timeout);
14 uv_check_invoke(loop);
15 uv_process_endgames(loop);
16
17 if (mode == UV_RUN_ONCE) {
18 /* UV_RUN_ONCE implies forward progress: at least one callback must have
19 * been invoked when it returns. uv__io_poll() can return without doing
20 * I/O (meaning: no callbacks) when its timeout expires - which means we
21 * have pending timers that satisfy the forward progress constraint.
22 *
23 * UV_RUN_NOWAIT makes no guarantees about progress so it's omitted from
24 * the check.
25 */
26 uv_process_timers(loop);
27 }
28
29 r = uv__loop_alive(loop);
30 if (mode == UV_RUN_ONCE || mode == UV_RUN_NOWAIT)
31 break;
32 }
uv_idle_invoke()是处理idle的,uv_check_invoke是处理check的,uv_prepare_invoke是处理prepare的,因此可以得出:
- idle在poll前触发事件(poll是io处理,以后会说)
- prepare在idle后触发事件
- check在poll后触发事件
这三类持续请求的实现在src/loop-watcher.c中,用了宏模拟了模板,其实现都是一样的,这里就只谈uv_idle_t了。
先看uv_idle_t的定义,在include/uv.h的750行:
struct uv_idle_s {
UV_HANDLE_FIELDS
UV_IDLE_PRIVATE_FIELDS
};
HV_IDLE_PRIVATE_FIELDS在uv.h的551行:
1 #define UV_IDLE_PRIVATE_FIELDS \
2 uv_idle_t* idle_prev; \
3 uv_idle_t* idle_next; \
4 uv_idle_cb idle_cb
先是基类的字段,然后是自己的字段,东西很少,只有一个回调,两个链表指针域,到这里可以知道,其是用链表存储的,头结点在uv_loop_t.idle_handle。check和prepare也是一样的结构。
先来回忆一下uv_idle_t怎么用,然后从用的流程探究其实现细节,是这样用的:
uv_idle_t idle;
uv_idle_init(uv_default_loop(),&idle);
uv_idle_start(&idle); //关闭可以用uv_idle_stop()
uv_run(uv_default_loop(),UV_RUN_DEFAULT);
libuv有个特色,所有的对象是init的,而不是create的,也就是内存都有外部申请,然后传给库做初始化,这样库本身就不管理内存了,从而使其更加通用。
init,start,stop三个函数定义在loop-watcher.c中,用宏定义的,来看看C的模板吧:
1 #define UV_LOOP_WATCHER_DEFINE(name, NAME) \
2 int uv_##name##_init(uv_loop_t* loop, uv_##name##_t* handle) { \
3 uv__handle_init(loop, (uv_handle_t*) handle, UV_##NAME); \
4 \
5 return 0; \
6 } \
7 \
8 \
9 int uv_##name##_start(uv_##name##_t* handle, uv_##name##_cb cb) { \
10 uv_loop_t* loop = handle->loop; \
11 uv_##name##_t* old_head; \
12 \
13 assert(handle->type == UV_##NAME); \
14 \
15 if (uv__is_active(handle)) \
16 return 0; \
17 \
18 if (cb == NULL) \
19 return UV_EINVAL; \
20 \
21 old_head = loop->name##_handles; \
22 \
23 handle->name##_next = old_head; \
24 handle->name##_prev = NULL; \
25 \
26 if (old_head) { \
27 old_head->name##_prev = handle; \
28 } \
29 \
30 loop->name##_handles = handle; \
31 \
32 handle->name##_cb = cb; \
33 uv__handle_start(handle); \
34 \
35 return 0; \
36 } \
37 \
38 \
39 int uv_##name##_stop(uv_##name##_t* handle) { \
40 uv_loop_t* loop = handle->loop; \
41 \
42 assert(handle->type == UV_##NAME); \
43 \
44 if (!uv__is_active(handle)) \
45 return 0; \
46 \
47 /* Update loop head if needed */ \
48 if (loop->name##_handles == handle) { \
49 loop->name##_handles = handle->name##_next; \
50 } \
51 \
52 /* Update the iterator-next pointer of needed */ \
53 if (loop->next_##name##_handle == handle) { \
54 loop->next_##name##_handle = handle->name##_next; \
55 } \
56 \
57 if (handle->name##_prev) { \
58 handle->name##_prev->name##_next = handle->name##_next; \
59 } \
60 if (handle->name##_next) { \
61 handle->name##_next->name##_prev = handle->name##_prev; \
62 } \
63 \
64 uv__handle_stop(handle); \
65 \
66 return 0; \
67 } \
68 \
69 \
70 void uv_##name##_invoke(uv_loop_t* loop) { \
71 uv_##name##_t* handle; \
72 \
73 (loop)->next_##name##_handle = (loop)->name##_handles; \
74 \
75 while ((loop)->next_##name##_handle != NULL) { \
76 handle = (loop)->next_##name##_handle; \
77 (loop)->next_##name##_handle = handle->name##_next; \
78 \
79 handle->name##_cb(handle); \
80 } \
81 }
82
83 UV_LOOP_WATCHER_DEFINE(prepare, PREPARE)
84 UV_LOOP_WATCHER_DEFINE(check, CHECK)
85 UV_LOOP_WATCHER_DEFINE(idle, IDLE)
这种模板虽不自动化,但是不是更明显的表达了意图,若把uv_##name##_t换做T,就更像了。
先来看uv_idle_init,这个函数很简单,仅调用了uv_handle_init,可以看做调用父类的构造函数,与C++的子类构造时自动调用父类的构造函数是一致的,很简单的一个理念,谁的成员谁来管。调这个函数,传入loop,自己的指针与一个UV_IDLE的东西,看看这个函数吧,它是宏,在src/uv-common.h的208行:
#define uv__handle_init(loop_, h, type_) \
do { \
(h)->loop = (loop_); \
(h)->type = (type_); \
(h)->flags = UV__HANDLE_REF; /* Ref the loop when active. */ \
QUEUE_INSERT_TAIL(&(loop_)->handle_queue, &(h)->handle_queue); \
uv__handle_platform_init(h); \
} \
while (0)
下面用base来表示uv_handle_t。UV_IDLE就是子类的标识,设置在base.type中,用来做父 is 子的判断,然后将对象加入uv_loop_t.handle_queue队列,UV_HANDLE_REF表示是否初始化过了。到这里,内存布局+type标识的手法模拟继承,已经十分完善灵活了。好了,uv_idle_init仅仅初始化了父类。这里其实是不严谨安全的,因为其他字段都没管,都是野值,应该要memset一下。
再来看uv_idle_start(),它做了两件事:
- 用头插法将自己加入uv_loopt_t.idle_handle
- 调用uv__handle_start()设置了一些标志,在base.flags里又加上了UV_HANDLE_ACTIVE,同时增加了uv_loop_t.active_handle计数.
ps:
13行就用了base.type做了is的判断.
到这里,我们见了base.flags的两个标识:UV_HANDLE_REF和UV_HANDLE_ACTIVE.前者大概表示是否初始化了基类,后者大概表示是否初始化了子类.
那uv_idle_t的事件是如何在事件循环里触发的呢?上面不是说了uv_run里调了uv_idle_invok函数么,就在这里触发的,这个函数也定义在上面的模板里,它的功能很简单,遍历uv_loop_t.idle_handle链表,调用每个节点的回调(在uv_idle_start()里设置的)。
最后再来看看uv_idle_stop(),它也很简单,将自己从链表里删掉,在调用uv__handle_stop重置了base.flags,递减了uv_loop_t.active_handle计数。在这里并没有删除uv_loop_t.handle_queue里的保存,当初看到这里的时候我还以为是泄露bug,还特意向libuv的邮件列表发了bug,然后官方回复我,这个保存是在uv_close里删除的。
那么就来看看uv_close吧,这是持续请求的退出流程,在src/handle.c的67行:
void uv_close(uv_handle_t* handle, uv_close_cb cb) {
uv_loop_t* loop = handle->loop;
if (handle->flags & UV__HANDLE_CLOSING) {
assert(0);
return;
}
handle->close_cb = cb;
/* Handle-specific close actions */
switch (handle->type) {
case UV_TCP:
uv_tcp_close(loop, (uv_tcp_t*)handle);
return;
case UV_NAMED_PIPE:
uv_pipe_close(loop, (uv_pipe_t*) handle);
return;
case UV_TTY:
uv_tty_close((uv_tty_t*) handle);
return;
case UV_UDP:
uv_udp_close(loop, (uv_udp_t*) handle);
return;
case UV_POLL:
uv_poll_close(loop, (uv_poll_t*) handle);
return;
case UV_TIMER:
uv_timer_stop((uv_timer_t*)handle);
uv__handle_closing(handle);
uv_want_endgame(loop, handle);
return;
case UV_PREPARE:
uv_prepare_stop((uv_prepare_t*)handle);
uv__handle_closing(handle);
uv_want_endgame(loop, handle);
return;
case UV_CHECK:
uv_check_stop((uv_check_t*)handle);
uv__handle_closing(handle);
uv_want_endgame(loop, handle);
return;
case UV_IDLE:
uv_idle_stop((uv_idle_t*)handle);
uv__handle_closing(handle);
uv_want_endgame(loop, handle);
return;
case UV_ASYNC:
uv_async_close(loop, (uv_async_t*) handle);
return;
case UV_SIGNAL:
uv_signal_close(loop, (uv_signal_t*) handle);
return;
case UV_PROCESS:
uv_process_close(loop, (uv_process_t*) handle);
return;
case UV_FS_EVENT:
uv_fs_event_close(loop, (uv_fs_event_t*) handle);
return;
case UV_FS_POLL:
uv__fs_poll_close((uv_fs_poll_t*) handle);
uv__handle_closing(handle);
uv_want_endgame(loop, handle);
return;
default:
/* Not supported */
abort();
}
}
利用base.type做判断,调用了不同的close函数,我们只需要看case UV_IDLE块即可,这块里调用了uv_idle_stop,因此也可以直接调用uv_close而不调stop,stop里利用了base.flags做了重复保护的。来看uv__handle__closing干了什么,在src/handle-inl.c的63行:
1 #define uv__handle_closing(handle) \
2 do { \
3 assert(!((handle)->flags & UV__HANDLE_CLOSING)); \
4 \
5 if (!(((handle)->flags & UV__HANDLE_ACTIVE) && \
6 ((handle)->flags & UV__HANDLE_REF))) \
7 uv__active_handle_add((uv_handle_t*) (handle)); \
8 \
9 (handle)->flags |= UV__HANDLE_CLOSING; \
10 (handle)->flags &= ~UV__HANDLE_ACTIVE; \
11 } while (0)
主要是设置base.flags为UV_HANDLE_CLOSING,第7行又把uv_loop_t.active_handle递增了,uv__handle_stop里做了递减,是一个冗余吧。
看最后的uv_want_endgame(),在src/handle-inl.c的88行:
1 INLINE static void uv_want_endgame(uv_loop_t* loop, uv_handle_t* handle) {
2 if (!(handle->flags & UV_HANDLE_ENDGAME_QUEUED)) {
3 handle->flags |= UV_HANDLE_ENDGAME_QUEUED;
4
5 handle->endgame_next = loop->endgame_handles;
6 loop->endgame_handles = handle;
7 }
很简单,在base.flags里设置了UV_HANDLE_ENDGAME_QUEUED,然后将自己加入了uv_loop_t.endgame_handle链表。
在来看持续请求生命周期的最后一步,在uv_run()中的uv_process_endgame()里,在handle-inl.c的98行:
1 INLINE static void uv_process_endgames(uv_loop_t* loop) {
2 uv_handle_t* handle;
3
4 while (loop->endgame_handles) {
5 handle = loop->endgame_handles;
6 loop->endgame_handles = handle->endgame_next;
7
8 handle->flags &= ~UV_HANDLE_ENDGAME_QUEUED;
9
10 switch (handle->type) {
11 case UV_TCP:
12 uv_tcp_endgame(loop, (uv_tcp_t*) handle);
13 break;
14
15 case UV_NAMED_PIPE:
16 uv_pipe_endgame(loop, (uv_pipe_t*) handle);
17 break;
18
19 case UV_TTY:
20 uv_tty_endgame(loop, (uv_tty_t*) handle);
21 break;
22
23 case UV_UDP:
24 uv_udp_endgame(loop, (uv_udp_t*) handle);
25 break;
26
27 case UV_POLL:
28 uv_poll_endgame(loop, (uv_poll_t*) handle);
29 break;
30
31 case UV_TIMER:
32 uv_timer_endgame(loop, (uv_timer_t*) handle);
33 break;
34
35 case UV_PREPARE:
36 case UV_CHECK:
37 case UV_IDLE:
38 uv_loop_watcher_endgame(loop, handle);
39 break;
40
41 case UV_ASYNC:
42 uv_async_endgame(loop, (uv_async_t*) handle);
43 break;
44
45 case UV_SIGNAL:
46 uv_signal_endgame(loop, (uv_signal_t*) handle);
47 break;
48
49 case UV_PROCESS:
50 uv_process_endgame(loop, (uv_process_t*) handle);
51 break;
52
53 case UV_FS_EVENT:
54 uv_fs_event_endgame(loop, (uv_fs_event_t*) handle);
55 break;
56
57 case UV_FS_POLL:
58 uv__fs_poll_endgame(loop, (uv_fs_poll_t*) handle);
59 break;
60
61 default:
62 assert(0);
63 break;
64 }
65 }
66 }
与uv_close一样,做了is判断后,调用子模块的相关函数,只需看case UV_IDLE块,里面调用了uv_loop_watcher_endgame(),这个函数调用了uv__handle_close(),这个函数在handle-ini.c的76行:
1 #define uv__handle_close(handle) \
2 do { \
3 QUEUE_REMOVE(&(handle)->handle_queue); \
4 uv__active_handle_rm((uv_handle_t*) (handle)); \
5 \
6 (handle)->flags |= UV_HANDLE_CLOSED; \
7 \
8 if ((handle)->close_cb) \
9 (handle)->close_cb((uv_handle_t*) (handle)); \
10 } while (0
很简单,在base.flags里加上UV_HANDLE_CLOSED,调用结束回调,将其从uv_loop_t.handle_queue里删除。
好了,到这里,我们分析了一个持续请求的整个生命周期,这个周期可以是用base.flags来标记的,这里总结一下:
UV_HANDLE_REF -> UV_HANDLE_ACTIVE -> UV_HANDLE_CLOSING -> UV_HANDLE_ENDGAME_QUEUED -> UV_HANDLE_CLOSED
正好对应了handle的几个方法:
uv__handle_init() -> uv__handle_start() -> uv__handle_stop() - > uv__handle_closing() -> uv_want_endgame()-> uv__handle_close()
其实uv_close和uv_want_endgame这两个方法还可以用uv_handle_t里加一个函数指针(表示虚表),子类在初始化时改写它,从而模拟一个多态来简化switch判断。
uv_async_t
这个持续请求用来做不同事件循环中(线程间通信)通信的,唯一一个有线程安全的函数的模块,其他子模块也使用了它,比较重要。来看看它的定义吧,在include/uv.h的760行:
struct uv_async_s {
UV_HANDLE_FIELDS
UV_ASYNC_PRIVATE_FIELDS
};
UV_ASYNC_PRIVATE_FIELDS在src/uv-win.h的535行:
1 #define UV_ASYNC_PRIVATE_FIELDS \
2 struct uv_req_s async_req; \
3 uv_async_cb async_cb; \
4 /* char to avoid alignment issues */ \
5 char volatile async_sent;
非常简单,两个基类,一个回调,async_send可以看做锁,是uv_async_send的关键。
这个持续请求既属于uv_handle_t,又属于uv_req_t.那就先来看uv_req_t的定义吧,在include/uv.h的381行:
1 /* Abstract base class of all requests. */
2 struct uv_req_s {
3 UV_REQ_FIELDS
4 }
UV_REQ_FIELDS在370行:
#define UV_REQ_FIELDS \
/* public */ \
void* data; \
/* read-only */ \
uv_req_type type; \
/* private */ \
void* active_queue[2]; \
void* reserved[4]; \
UV_REQ_PRIVATE_FIELDS
UV_REQ_PRIVATE_FIELDS在src/uv-win.h的359行:
#define UV_REQ_PRIVATE_FIELDS \
union { \
/* Used by I/O operations */ \
struct { \
OVERLAPPED overlapped; \
size_t queued_bytes; \
} io; \
} u; \
struct uv_req_s* next_req
data:用户数据域。
type:子类标识。
active_queue:队列指针域,为了保存在uv_loop_t.active_queue所必须的。
io:投递iocp请求所必须的重叠结构。
好了,一样,先回忆下它是如何用的:
uv_async_t asy;
uv_async_init(uv_default_loop(),&asy,on_async);
uv_run(uv_default_loop(),UV_RUN_DEFAULT);
然后,外部用uv_async_send()这个函数就可以触发一次事件,就好像唤醒一个线程一样。这个函数是线程安全的,同时也有一个特性:对同一个请求对象,多次调用时只保证至少触发一次,就好像windows的消息循环将同类消息合并了一样,具体细节后面分析时再说。
先看uv_async_init干了什么,在src/async.c的40行:
1 int uv_async_init(uv_loop_t* loop, uv_async_t* handle, uv_async_cb async_cb) {
2 uv_req_t* req;
3
4 uv__handle_init(loop, (uv_handle_t*) handle, UV_ASYNC);
5 handle->async_sent = 0;
6 handle->async_cb = async_cb;
7
8 req = &handle->async_req;
9 uv_req_init(loop, req);
10 req->type = UV_WAKEUP;
11 req->data = handle;
12
13 uv__handle_start(handle);
14
15 return 0;
主要是初始化两个基类,持续请求用UV_ASYNC标识自己,进入UV_HANDLE_ACTIVE的阶段。一次性请求用UV_WAKEUP标识自己,它的一些生命周期后面再说。
到这里,什么也看不出,看uv_async_send吧,在src/async.c的67行:
1 int uv_async_send(uv_async_t* handle) {
2 uv_loop_t* loop = handle->loop;
3
4 if (handle->type != UV_ASYNC) {
5 /* Can't set errno because that's not thread-safe. */
6 return -1;
7 }
8
9 /* The user should make sure never to call uv_async_send to a closing */
10 /* or closed handle. */
11 assert(!(handle->flags & UV__HANDLE_CLOSING));
12
13 if (!uv__atomic_exchange_set(&handle->async_sent)) {
14 POST_COMPLETION_FOR_REQ(loop, &handle->async_req);
15 }
16
17 return 0;
关键在于13-15行,从名字上看,用cas原语做了一次锁判断,持有锁的发送一个请求。直接来看看uv_atomic_exchange_set到底是啥吧,在src/atomicops-inl.h的37行:
1 static char __declspec(inline) uv__atomic_exchange_set(char volatile* target) {
2 return _InterlockedOr8(target, 1);
果然是的,_InterlockedOr8是一个逻辑或原语,返回旧值。因此现在对uv_async_send可以这样理解了:它是线程安全的,发送请求会置位async_send,再async_send没有被复位之前,后续的请求都会被忽略。
看看POST_COMPLETION_FOR_REQ干了什么,在src/req-inl.h的73行:
1 #define POST_COMPLETION_FOR_REQ(loop, req) \
2 if (!PostQueuedCompletionStatus((loop)->iocp, \
3 0, \
4 0, \
5 &((req)->u.io.overlapped))) { \
6 uv_fatal_error(GetLastError(), "PostQueuedCompletionStatus"); \
7
哦,用uv_req_t的重叠结构发了一个iocp请求,看来最终事件的触发应该和GetCompletionStatus有关了。这里简单的说一下iocp,可以把它理解为有两个队列的东西,一个请求队列,一个通知队列,外部可以向其投递请求,告诉它我要做某事,这些请求就放在请求队列中,操作系统是马仔,它会用另外的线程去处理请求,每处理一个就往通知队列中放一个处理结果信息。使用者只需要交待事情,得知结果。
我们直接进屋去看看犹抱琵琶半遮面的uv_async_t,iocp结果的处理在事件循环的poll函数中,去看看吧,在uv_run函数中,src/core.c的372行:
1 void (*poll)(uv_loop_t* loop, DWORD timeout);
2
3 if (pGetQueuedCompletionStatusEx)
4 poll = &uv_poll_ex;
5 else
6 poll = &uv_poll
候选两个版本的函数,优先选扩展版的,真是注意性能呀,我们看最好的uv_poll_ex,在305行:
1 static void uv_poll_ex(uv_loop_t* loop, DWORD timeout) {
2 BOOL success;
3 uv_req_t* req;
4 OVERLAPPED_ENTRY overlappeds[128];
5 ULONG count;
6 ULONG i;
7 int repeat;
8 uint64_t timeout_time;
9
10 timeout_time = loop->time + timeout;
11
12 for (repeat = 0; ; repeat++) {
13 success = pGetQueuedCompletionStatusEx(loop->iocp,
14 overlappeds,
15 ARRAY_SIZE(overlappeds),
16 &count,
17 timeout,
18 FALSE);
19
20 if (success) {
21 for (i = 0; i < count; i++) {
22 /* Package was dequeued */
23 req = uv_overlapped_to_req(overlappeds[i].lpOverlapped);
24 uv_insert_pending_req(loop, req);
25 }
26
27 /* Some time might have passed waiting for I/O,
28 * so update the loop time here.
29 */
30 uv_update_time(loop);
31 } else if (GetLastError() != WAIT_TIMEOUT) {
32 /* Serious error */
33 uv_fatal_error(GetLastError(), "GetQueuedCompletionStatusEx");
34 } else if (timeout > 0) {
35 /* GetQueuedCompletionStatus can occasionally return a little early.
36 * Make sure that the desired timeout target time is reached.
37 */
38 uv_update_time(loop);
39 if (timeout_time > loop->time) {
40 timeout = (DWORD)(timeout_time - loop->time);
41 /* The first call to GetQueuedCompletionStatus should return very
42 * close to the target time and the second should reach it, but
43 * this is not stated in the documentation. To make sure a busy
44 * loop cannot happen, the timeout is increased exponentially
45 * starting on the third round.
46 */
47 timeout += repeat ? (1 << (repeat - 1)) : 0;
48 continue;
49 }
50 }
51 break;
52 }
53 }
很简单,一部分是利用GetQueueCompletionStatusEx收取iocp的结果信息,一部分是计时器的时间处理。GetQueueCompletionStatusEx和GetQueueCompletionStatus的区别在于,前者可以一次收取多个结果通知,后者一次只能收取一个结果通知。在这只需要看收取通知后处理的部分,其他的在分析timer时再说,看上面的21-25行即可。
这几行代码做了两件事:将重叠结构指针转为一次性请求对象,将一次性请求对象加入uv_loop_t.pending_reqs_tail。
uv_overlapped_to_req()不得不说,这是C语言的一个奇淫技巧,根据结构体的某个成员指针计算出结构体指针,非常有用,用于一些数据结构实现中,可以节省一个数据域指针的开销。最初见与linux内核的container_of宏,实现是这样的:
1 #define CONTAINING_RECORD(address, type, field) ((type *)( \
2 (PCHAR)(address) - \
3 (ULONG_PTR)(&((type *)0)->field))
因为成员地址是大于结构体首地址的,所以只需将成员地址-成员的偏移址即可得,那偏移址如何计算,用0强转为一个同类型结构,然后取对应成员地址。
uv_loop_t.pending_req_tail是一个循环单链表,uv_req_t.next_req就是指针域。uv_insert_pending_req()用尾插法将获取的结果通知对应的请求插入这个链表中。那么事件的触发应该就在消费这个链表的地方,在那呢,在uv_run()中调用uv_process_reqs消费的,这个方法在src/req-inl.c的144行:
1 INLINE static int uv_process_reqs(uv_loop_t* loop) {
2 uv_req_t* req;
3 uv_req_t* first;
4 uv_req_t* next;
5
6 if (loop->pending_reqs_tail == NULL)
7 return 0;
8
9 first = loop->pending_reqs_tail->next_req;
10 next = first;
11 loop->pending_reqs_tail = NULL;
12
13 while (next != NULL) {
14 req = next;
15 next = req->next_req != first ? req->next_req : NULL;
16
17 switch (req->type) {
18 case UV_READ:
19 DELEGATE_STREAM_REQ(loop, req, read, data);
20 break;
21
22 case UV_WRITE:
23 DELEGATE_STREAM_REQ(loop, (uv_write_t*) req, write, handle);
24 break;
25
26 case UV_ACCEPT:
27 DELEGATE_STREAM_REQ(loop, req, accept, data);
28 break;
29
30 case UV_CONNECT:
31 DELEGATE_STREAM_REQ(loop, (uv_connect_t*) req, connect, handle);
32 break;
33
34 case UV_SHUTDOWN:
35 /* Tcp shutdown requests don't come here. */
36 assert(((uv_shutdown_t*) req)->handle->type == UV_NAMED_PIPE);
37 uv_process_pipe_shutdown_req(
38 loop,
39 (uv_pipe_t*) ((uv_shutdown_t*) req)->handle,
40 (uv_shutdown_t*) req);
41 break;
42
43 case UV_UDP_RECV:
44 uv_process_udp_recv_req(loop, (uv_udp_t*) req->data, req);
45 break;
46
47 case UV_UDP_SEND:
48 uv_process_udp_send_req(loop,
49 ((uv_udp_send_t*) req)->handle,
50 (uv_udp_send_t*) req);
51 break;
52
53 case UV_WAKEUP:
54 uv_process_async_wakeup_req(loop, (uv_async_t*) req->data, req);
55 break;
56
57 case UV_SIGNAL_REQ:
58 uv_process_signal_req(loop, (uv_signal_t*) req->data, req);
59 break;
60
61 case UV_POLL_REQ:
62 uv_process_poll_req(loop, (uv_poll_t*) req->data, req);
63 break;
64
65 case UV_PROCESS_EXIT:
66 uv_process_proc_exit(loop, (uv_process_t*) req->data);
67 break;
68
69 case UV_FS_EVENT_REQ:
70 uv_process_fs_event_req(loop, req, (uv_fs_event_t*) req->data);
71 break;
72
73 default:
74 assert(0);
75 }
76 }
77
78 return 1;
79 }
遍历链表,根据每个一次性请求的type调用不同子系统方法,uv_async_t的type为UV_WAKEUP,所以只需要看uv_process_async_wakeup_req(),它在src/async.c的87行:
1 void uv_process_async_wakeup_req(uv_loop_t* loop, uv_async_t* handle,
2 uv_req_t* req) {
3 assert(handle->type == UV_ASYNC);
4 assert(req->type == UV_WAKEUP);
5
6 handle->async_sent = 0;
7
8 if (handle->flags & UV__HANDLE_CLOSING) {
9 uv_want_endgame(loop, (uv_handle_t*)handle);
10 } else if (handle->async_cb != NULL) {
11 handle->async_cb(handle);
12 }
这里是调用回调,复位async_send。到这里,就对uv_async_t的机制了然于胸了。uv_async_send可以下个最终定义了:如果当前对象没有被占用,则占用它并触发一次事件,否则被忽略。这个方法是线程安全的。什么是占有,成功调用uv_async_send直到回调被调用这个时间段。
最后来看看它是如何销毁的,与持续性请求一样,进入UV_HANDLE_ACTICE之后的流程(closing,然后加入endgame_handles),可以调用uv_async_close或者uv_close.
好了,到这里,四大特殊持续请求就分析完了,也对一次性请求有了一个初步认识,知道它是先放入uv_loop_t.pending_reqs_tail链表中,然后在uv_process_reqs来处理的。
未完待续,下一篇分析tcp。