浅析libuv源码-node事件轮询解析(2)

　　上一篇讲了轮询的边角料，这篇进入正题。(竟然真有人看我博客，上两个图给你们整理下思路)

　　这是轮询总流程图。

　　下图为本节内容简图。

Poll for I/O

　　The loop blocks for I/O. At this point the loop will block for I/O for the duration calculated in the previous step. All I/O related handles that were monitoring a given file descriptor for a read or write operation get their callbacks called at this point.

　　简单来讲，就两点：

1、根据计算的timeout来进行I/O操作，这里的操作包括fs.readFile、fs.stat等，期间进程将被阻塞。

2、所有I/O的handles会使用一个给定的文件描述符进行操作，并会调用对应的callbacks。

Call pengding callbacks

　　Pending callbacks are called. All I/O callbacks are called right after polling for I/O, for the most part. There are cases, however, in which calling such a callback is deferred for the next loop iteration. If the previous iteration deferred any I/O callback it will be run at this point.

　　从解释中看不出什么信息，但只有这一步真正调用我们从JS传过去的callback。

　　既然要解析，那么不如从一个API入手，走一遍看代码流向。

　　这里还是用之前fs.stat方法，虽然在前面(https://www.cnblogs.com/QH-Jimmy/p/9395985.html)有过看似很深入的解释，但也只是走马观花的看了一遍，这次重新梳理一遍。

　　与上篇一样，省略大量无关源码。

JavaScript层

　　同样从简易的lib/fs.js文件中出发，这次着重注意的是传过去的三个参数。

function stat(path, options, callback) {
  // ...
  // FSReqCallback是来源于c++层的一个class
  const req = new FSReqCallback(options.bigint);
  req.oncomplete = callback;
  // 这里的第三个参数是一个Object 回调函数仅作为一个oncomplete属性
  binding.stat(pathModule.toNamespacedPath(path), options.bigint, req);
}

　　如下:

1、第一个是处理过的路径path

2、第二个是一个可选参数，一般情况没人传，本文也不会做解析，毕竟不是重点

3、第三个是一个新生成的对象，而不是将我们的function直接作为参数传到stat方法中

node层

　　接下来直接到src/node_file.cc文件中，这里会检测参数并做包装，不用懂C++直接看注释。

static void Stat(const FunctionCallbackInfo<Value>& args) {
  Environment* env = Environment::GetCurrent(args);
  // 检测参数数量是否大于2
  const int argc = args.Length();
  CHECK_GE(argc, 2);
  // 检测path参数合法性
  BufferValue path(env->isolate(), args[0]);
  CHECK_NOT_NULL(*path);
  // 检测是否传了use_bigint
  bool use_bigint = args[1]->IsTrue();
  // 在同步调用stat的情况下 这个class为空指针
  // if、else后面有同步/异步调用时参数情况
  FSReqBase* req_wrap_async = GetReqWrap(env, args[2], use_bigint);
  if (req_wrap_async != nullptr) {  // stat(path, use_bigint, req)
    AsyncCall(env, req_wrap_async, args, "stat", UTF8, AfterStat,
              uv_fs_stat, *path);
  } else {  // stat(path, use_bigint, undefined, ctx)
    // 同步情况...
  }
}

　　在之前那一篇讲node架构时，这块只是简单说了一下，直接跳到同步调用那块了。

　　但是只有在异步调用的时候才会出现poll for I/O，所以这次跳过同步情况，来看异步调用情况。(那一篇的异步情况是瞎鸡儿乱说的，根本没法看)

　　首先整理一下AsyncCall方法的参数。

AsyncCall(env, req_wrap_async, args, "stat", UTF8, AfterStat,uv_fs_stat, *path);

env => 一个万能的全局对象，能存东西能做事情。可以通过env->isolate获当前取V8引擎实例，env->SetMethod设置JS的对象属性等等

req_wrap_async => 一个包装类

args => 从JavaScript层传过来的函数数组，可以简单理解为arguments

"stat" => 需要调用的fs方法名字符串

UTF8 => 编码类型

AfterStat => 一个内置的一个回调函数

uv_fs_stat => 异步调用的实际方法

*path => 路径参数

　　参数看完，可以进到方法里，这是一个模版函数，不过也没啥。

// Func类型为普通函数
// Args为路径path
template <typename Func, typename... Args>
inline FSReqBase* AsyncCall(Environment* env,
    FSReqBase* req_wrap,
    const FunctionCallbackInfo<Value>& args,
    const char* syscall, enum encoding enc,
    uv_fs_cb after, Func fn, Args... fn_args) {
  return AsyncDestCall(env, req_wrap, args, syscall, nullptr, 0, enc, after, fn, fn_args...);
}

template <typename Func, typename... Args>
inline FSReqBase* AsyncDestCall(Environment* env,
    FSReqBase* req_wrap,
    const FunctionCallbackInfo<Value>& args,
    const char* syscall, const char* dest, size_t len,
    enum encoding enc, uv_fs_cb after, Func fn, Args... fn_args) {
  // 异步调用这个类不能为空指针
  CHECK_NOT_NULL(req_wrap);
  // 依次调用包装类的方法
  req_wrap->Init(syscall, dest, len, enc);
  int err = req_wrap->Dispatch(fn, fn_args..., after);
  if (err < 0) {
    // 出现error的情况 不用看...
  } else {
    req_wrap->SetReturnValue(args);
  }

  return req_wrap;
}

　　看似一大团，实际上函数内容非常少，仅仅只有一个Init、一个Dispatch便完成了整个stat操作。

　　由于都来源于req_wrap类，所以需要回头去看一下这个类的内容。

FSReqBase* req_wrap_async = GetReqWrap(env, args[2], use_bigint);
inline FSReqBase* GetReqWrap(Environment* env, Local<Value> value, bool use_bigint = false) {
  if (value->IsObject()) {
    return Unwrap<FSReqBase>(value.As<Object>());
  } else if (value->StrictEquals(env->fs_use_promises_symbol())) {
    // Promise情况...
  }
  return nullptr;
}

　　不用看Promise的情况，在最开始的讲过，传过来的第三个参数是一个新生成的对象，所以这里的args[2]正好满足value->IsObject()。

　　这里的return比较魔性，没有C++基础的不太好讲，先看看源码。

template <class T>
static inline T* Unwrap(v8::Local<v8::Object> handle) {
  // ...
  // 这里是类型强转
  return static_cast<T*>(wrap);
}

class FSReqBase : public ReqWrap<uv_fs_t> {
 public:
  // ...
  void Init(const char* syscall, const char* data, size_t len, enum encoding encoding) {}
}

template <typename T>
class ReqWrap : public AsyncWrap, public ReqWrapBase {
 public:
  // ...
  inline int Dispatch(LibuvFunction fn, Args... args);

 private:
  // ...
};

　　剔除了所有无关的代码，留下了一些关键信息。

　　简单来讲，这里的Unwrap是一个模版方法，作用仅仅是做一个强转，关键在于强转的FsReqBase类。这个类的继承链比较长，可以看出类本身有一个Init，而在父类ReqWrap上有Dispatch方法，知道方法怎么来的，这就足够了。

　　这里重新看那两步调用。

req_wrap->Init(syscall, dest, len, enc);
int err = req_wrap->Dispatch(fn, fn_args..., after);

　　首先是Init。

void Init(const char* syscall, const char* data, size_t len, enum encoding encoding) {
  syscall_ = syscall;
  encoding_ = encoding;

  if (data != nullptr) {
    // ...
  }
}

　　四个参数实际上分别是字符串"stat"、nullptr、0、枚举值UFT8，所以这里的if不会走，只是两个赋值操作。

　　接下来就是Dispatch。

template <typename T>
template <typename LibuvFunction, typename... Args>
int ReqWrap<T>::Dispatch(LibuvFunction fn, Args... args) {
  Dispatched();

  // This expands as:
  //
  // int err = fn(env()->event_loop(), req(), arg1, arg2, Wrapper, arg3, ...)
  //              ^                                       ^        ^
  //              |                                       |        |
  //              -- Omitted if `fn` has no              |        |
  //                  first `uv_loop_t*` argument         |        |
  //                                                      |        |
  //        A function callback whose first argument      |        |
  //        matches the libuv request type is replaced ---/        |
  //        by the `Wrapper` method defined above                  |
  //                                                               |
  //               Other (non-function) arguments are passed  -----/
  //               through verbatim
  int err = CallLibuvFunction<T, LibuvFunction>::Call(fn, env()->event_loop(), req(), MakeLibuvRequestCallback<T, Args>::For(this, args)...);
  if (err >= 0)
    env()->IncreaseWaitingRequestCounter();
  return err;
}

　　这个方法的内容展开之后巨麻烦，懒得讲了，直接看官方给的注释。

　　简单来说，就是相当于直接调用给的uv_fs_stat，参数依次为事件轮询的全局对象loop、fs专用handle、路径path、包装的callback函数。

　　这篇先这样。