DOUAudioStreamer 中kqueue的应用

DOUAudioStreamer是一个基于Core Audio的流式音频播放器，其中的DOUAudioEventLoop通过kqueue来控制音频的各种状态。

kqueue简介（详情请看官方manual）

kqueue的功能类似epoll，多用于后台多个socket连接时的I/O复用，注册感兴趣的event，把描述符链表交给内核，然后就等待。一旦有某个或多个事件发生，内核就把 一个只包含有发生了事件的描述符的链表通知给进程，由此避免了每次函数返回的时候都要去遍历整个链表（相较与select和poll）。尽管对于只打开了几个描述符的进程而言这点改进算不得什么，但对于那些打开了几千个文件描述符的程序来说，这种性能改进就相当显著了。

在DOUAudioStreamer中kqueue系统调用生成一个之关联的唯一的描述符，通过kevent来注册和监听音频播放的各种状态的变化，以及变化后（即感兴趣的event发生后）的各种处理。

typedef NS_ENUM(uint64_t, event_type) {
  event_play,　　　　　　　　//播放
  event_pause,　　　　　　　　//暂停
  event_stop,　　　　　　　　//停止
  event_seek,　　　　　　　　//手动选择播放位置
  event_streamer_changed,　　//更换了streamer
  event_provider_events,　　　　
  event_finalizing,　　　　　　//dealloc中发送event，正在释放
#if TARGET_OS_IPHONE
  event_interruption_begin,
  event_interruption_end,
  event_old_device_unavailable,  //最后一步
#endif /* TARGET_OS_IPHONE */

  event_first = event_play,
#if TARGET_OS_IPHONE
  event_last = event_old_device_unavailable,
#else /* TARGET_OS_IPHONE */
  event_last = event_finalizing,
#endif /* TARGET_OS_IPHONE */

  event_timeout
};

init中初始化过程中的_setupAudioSession（也可以[AVAudioSession sharedInstance] 来设置）

　AudioSessionInitialize(NULL, NULL, audio_session_interruption_listener, (__bridge void *)self); 　　//注册被其他应用打断，或其他应用音频播放停止后的处理

  //设置MediaPlayback属性可在后台播放声音，也可以避免一些不插耳机时无声的问题
  UInt32 audioCategory = kAudioSessionCategory_MediaPlayback;
  AudioSessionSetProperty(kAudioSessionProperty_AudioCategory, sizeof(audioCategory), &audioCategory);
 
  AudioSessionAddPropertyListener(kAudioSessionProperty_AudioRouteChange, audio_route_change_listener, (__bridge void *)self);

  AudioSessionSetActive(TRUE);

kevent相关的操作

/**
* 官方manual中

The EV_SET() macro is provided for ease of initializing a kevent structure.

EVFILT_USER 　　

Establishes a user event identified by ident which is not associated with any kernel mechanism but is triggered by user level code.

*
*
**/

//相当于register各种感兴趣事件
- (void)_enableEvents
{
  for (uint64_t event = event_first; event <= event_last; ++event) {
    struct kevent kev;
　　 /**从event_play到event_old_device_unavailable，监听 EV_ADD--添加event，EV_ENABLE--事件被触发后允许返回，EV_CLEAR--返回事件后，重新设置event的状态 **/
    EV_SET(&kev, event, EVFILT_USER, EV_ADD | EV_ENABLE | EV_CLEAR, 0, 0, NULL);
    kevent(_kq, &kev, 1, NULL, 0, NULL);
  }
}

- (void)_sendEvent:(event_type)event
{
  [self _sendEvent:event userData:NULL];
}

- (void)_sendEvent:(event_type)event userData:(void *)userData
{
  struct kevent kev;
  //EVFILT_USER通过NOTE_TRIGGER来触发
  EV_SET(&kev, event, EVFILT_USER, 0, NOTE_TRIGGER, 0, userData);
  kevent(_kq, &kev, 1, NULL, 0, NULL);
}

- (event_type)_waitForEvent
{
  return [self _waitForEventWithTimeout:NSUIntegerMax];
}

//kevent监听着感兴趣的事件，一有可用事件就返回事件类型
- (event_type)_waitForEventWithTimeout:(NSUInteger)timeout
{
  struct timespec _ts;
  struct timespec *ts = NULL;
  if (timeout != NSUIntegerMax) {
    ts = &_ts;

    ts->tv_sec = timeout / 1000;
    ts->tv_nsec = (timeout % 1000) * 1000;
  }

  while (1) {
    struct kevent kev;
    int n = kevent(_kq, NULL, 0, &kev, 1, ts);
    if (n > 0) {
      if (kev.filter == EVFILT_USER &&
          kev.ident >= event_first &&
          kev.ident <= event_last) {
        _lastKQUserData = kev.udata;
        return kev.ident;
      }
    }
    else {
      break;
    }
  }

  return event_timeout;
}

最后 _waitForEventWithTimeout / _waitForEvent 被 event_loop_main线程方法中的_eventLoop不断调用，通过_waitForEvent返回的event_type来继续在_handleEvent中处理各种状态需要的操作;

另外_handleEvent中用的是if-else，switch语句是不是性能更好一点，。

链接

kqueue官方manual