add async recv suport; sync by waiting for async.

lichao

2021-03-31 3c2b6739208d961cf8b86460d7f05516d044960c

 src/socket.cpp

@@ -17,118 +17,267 @@
 */

#include "socket.h"
#include <chrono>
#include "msg.h"
#include "defs.h"
#include "bh_util.h"
#include "defs.h"
#include "msg.h"
#include <chrono>
#include <condition_variable>

using namespace bhome_msg;
using namespace bhome_shm;
using namespace std::chrono_literals;

namespace {

int GetSocketDefaultLen(ShmSocket::Type type) 
namespace
{
    switch (type) {
        case ShmSocket::eSockRequest : return 12;
        case ShmSocket::eSockReply : return 64;
        case ShmSocket::eSockPublish : return 0;
        case ShmSocket::eSockSubscribe : return 64;
        default: return 0;
    }
}

} // namespace

}
//TODO maybe change to base class, each type is a sub class.

ShmSocket::ShmSocket(Type type, bhome_shm::SharedMemory &shm)
    : shm_(shm),
      type_(type),
      run_(false)
ShmSocket::ShmSocket(Type type, bhome_shm::SharedMemory &shm) :
    shm_(shm), type_(type), run_(false)
{
    int len = GetSocketDefaultLen(type);
    if (len != 0) {
        mq_.reset(new Queue(shm_, len));
   switch (type) {
   case eSockBus: mq_.reset(new Queue(kBHBusQueueId, shm_, 1000)); break;
   case eSockRequest: mq_.reset(new Queue(shm_, 12)); break;
   case eSockReply: mq_.reset(new Queue(shm_, 64)); break;
   case eSockSubscribe: mq_.reset(new Queue(shm_, 64)); break;
   case eSockPublish: break; // no recv mq needed
   default: break;
   }
}

        auto RecvProc = [this](){
            while (run_) {
                try {
                    std::unique_lock<std::mutex> lk(mutex_);
                    if (cv_recv_cb_.wait_for(lk, 100ms, [this](){ return HasRecvCB(); })) {
                        BHMsg msg;
                        if (mq_->Recv(msg, 100)) {
                            this->onRecv_(msg);
                        }
                    }
                } catch (...) {}
            }
        };
        run_.store(true);
        workers_.emplace_back(RecvProc);
    }
}
ShmSocket::ShmSocket(Type type)
    : ShmSocket(type, BHomeShm())
{
}
ShmSocket::ShmSocket(Type type) :
    ShmSocket(type, BHomeShm()) {}

ShmSocket::~ShmSocket()
{
    Stop();
   Stop();
}

bool ShmSocket::Publish(const std::string &topic, const void *data, const size_t size, const int timeout_ms)
{
    if (type_ != eSockPublish) {
        return false;
    }
    assert(!mq_);
    try {
        MsgI imsg;
        if (!imsg.MakeRC(shm_, MakePub(topic, data, size))) {
            return false;
        }
        DEFER1(imsg.Release(shm_));
        return Queue::Send(shm_, kBHBusQueueId, imsg, timeout_ms);
        
    } catch (...) {
        return false;
    }
   if (type_ != eSockPublish) {
      return false;
   }
   assert(!mq_);
   try {
      MsgI imsg;
      if (!imsg.MakeRC(shm_, MakePub(topic, data, size))) {
         return false;
      }
      DEFER1(imsg.Release(shm_));
      return Queue::Send(shm_, kBHBusQueueId, imsg, timeout_ms);
   } catch (...) {
      return false;
   }
}

bool ShmSocket::Subscribe(const std::vector<std::string> &topics, const int timeout_ms)
{
    if (type_ != eSockSubscribe) {
        return false;
    }
    assert(mq_);
    try {
        return mq_->Send(kBHBusQueueId, MakeSub(mq_->Id(), topics), timeout_ms);
    } catch (...) {
        return false;
    }
   if (type_ != eSockSubscribe) {
      return false;
   }
   assert(mq_);
   try {
      return mq_->Send(kBHBusQueueId, MakeSub(mq_->Id(), topics), timeout_ms);
   } catch (...) {
      return false;
   }
}

bool ShmSocket::SetRecvCallback(const RecvCB &onRecv)
bool ShmSocket::StartRaw(const RecvRawCB &onData, int nworker)
{
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
    onRecv_ = onRecv;
    cv_recv_cb_.notify_one();
    return true;
   auto CanRecv = [this]() {
      switch (type_) {
      case eSockRequest:
      case eSockReply:
      case eSockBus:
      case eSockSubscribe:
         return true;
      default:
         return false;
      }
   };
   if (!CanRecv()) {
      return false;
   }
   std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);

   StopNoLock();
   auto RecvProc = [this, onData]() {
      while (run_) {
         try {
            MsgI imsg;
            DEFER1(imsg.Release(shm_));
            if (mq_->Recv(imsg, 100)) { onData(imsg); }
         } catch (...) {
         }
      }
   };

   run_.store(true);
   for (int i = 0; i < nworker; ++i) {
      workers_.emplace_back(RecvProc);
   }
   return true;
}

bool ShmSocket::HasRecvCB()
bool ShmSocket::Start(const RecvCB &onData, int nworker)
{
    return static_cast<bool>(onRecv_);
   return StartRaw([this, onData](MsgI &imsg) { BHMsg m; if (imsg.Unpack(m)) { onData(m); } }, nworker);
}

void ShmSocket::Stop()
bool ShmSocket::StartAsync(int nworker)
{
    run_ = false;
    for (auto &t : workers_) {
        if (t.joinable()) {
            t.join();
        }
    }
}
   auto AsyncRecvProc = [this](BHMsg &msg) {
      auto Find = [&](RecvCB &cb) {
         std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
         const std::string &msgid = msg.msg_id();
         auto pos = async_cbs_.find(msgid);
         if (pos != async_cbs_.end()) {
            cb.swap(pos->second);
            async_cbs_.erase(pos);
            return true;
         } else {
            return false;
         }
      };

      RecvCB cb;
      if (Find(cb) && cb) {
         cb(msg);
      }
   };

   return Start(AsyncRecvProc, nworker);
}

bool ShmSocket::Stop()
{
   std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
   return StopNoLock();
}

bool ShmSocket::StopNoLock()
{
   if (run_.exchange(false)) {
      for (auto &w : workers_) {
         if (w.joinable()) {
            w.join();
         }
      }
      return true;
   }
   return false;
}

bool ShmSocket::AsyncRequest(const void *remote, const void *pmsg, const int timeout_ms, const RecvCB &cb)
{
   if (type_ != eSockRequest) {
      return false;
   }
   assert(remote && pmsg && !mq_);
   try {
      const BHMsg &msg = *static_cast<const BHMsg *>(pmsg);
      auto RegisterCB = [&]() {
         std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
         async_cbs_.emplace(msg.msg_id(), cb);
      };

      return mq_->Send(*static_cast<const MQId *>(remote), msg, timeout_ms, RegisterCB);
   } catch (...) {
      return false;
   }
}

bool ShmSocket::SyncRequest(const void *remote, const void *msg, void *result, const int timeout_ms)
{
   struct State {
      std::mutex mutex;
      std::condition_variable cv;
      bool canceled = false;
   };

   try {
      std::shared_ptr<State> st(new State);
      auto OnRecv = [=](BHMsg &msg) {
         std::unique_lock<std::mutex> lk(st->mutex);
         if (!st->canceled) {
            static_cast<BHMsg *>(result)->Swap(&msg);
            st->cv.notify_one();
         }
      };

      std::unique_lock<std::mutex> lk(st->mutex);
      auto end = std::chrono::steady_clock::now() + std::chrono::milliseconds(timeout_ms);
      if (AsyncRequest(remote, msg, timeout_ms, OnRecv) && st->cv.wait_until(lk, end) == std::cv_status::no_timeout) {
         return true;
      } else {
         st->canceled = true;
         return false;
      }
   } catch (...) {
      return false;
   }
}

bool ShmSocket::QueryRPCTopic(const std::string &topic, bhome::msg::BHAddress &addr, const int timeout_ms)
{
   BHMsg result;
   const BHMsg &msg = MakeQueryTopic(topic);
   if (SyncRequest(&kBHTopicRPCId, &msg, &result, timeout_ms)) {
      if (result.type() == kMsgTypeQueryTopicReply) {
         DataQueryTopicReply reply;
         if (reply.ParseFromString(result.body())) {
            addr = reply.address();
            return !addr.mq_id().empty();
         }
      }
   }
   return false;
}

bool ShmSocket::RequestRPC(const std::string &topic, const void *data, const size_t size, const int timeout_ms, const RequestResultCB &cb)
{
   auto Call = [&](const void *remote) {
      const BHMsg &msg(MakeRequest(mq_->Id(), topic, data, size));
      auto onRecv = [cb](BHMsg &msg) {
         if (msg.type() == kMsgTypeReply) {
            DataReply reply;
            if (reply.ParseFromString(msg.body())) {
               cb(reply.data().data(), reply.data().size());
            }
         }
      };
      return AsyncRequest(remote, &msg, timeout_ms, onRecv);
   };

   try {
      BHAddress addr;
      if (QueryRPCTopic(topic, addr, timeout_ms)) {
         return Call(addr.mq_id().data());
      }
   } catch (...) {
      return false;
   }
}

bool ShmSocket::RequestRPC(const std::string &topic, const void *data, const size_t size, const int timeout_ms, std::string &out)
{
   try {
      BHAddress addr;
      if (QueryRPCTopic(topic, addr, timeout_ms)) {
         const BHMsg &msg(MakeRequest(mq_->Id(), topic, data, size));
         BHMsg reply;
         if (SyncRequest(addr.mq_id().data(), &msg, &reply, timeout_ms) && reply.type() == kMsgTypeReply) {
            DataReply dr;
            if (dr.ParseFromString(msg.body())) {
               dr.mutable_data()->swap(out);
               return true;
            }
         }
      }
   } catch (...) {
      return false;
   }
}