glib事件处理框架分析

基本逻辑

glib库提供了一个事件处理框架，用户可以向这个框架上注册需要处理的事件，事件处理框架
可以不断检测是否有注册事件发生，如果有事件发生就去调用注册的处理函数处理。

glib库中和事件处理框架相关的概念有：上下文(GMainContext)，处理事件的循环(GMainLoop)，
事件源(GSource)，事件源对应的处理函数(GSourceFuncs)，dispatch后的处理函数(GSourceFunc)，
IO的封装(GIOChannel)，poll fd的封装(GPollFD)。

基本的使用逻辑是，GMainContext是一个基础的上下文配置，各种GSource可以添加到一个
GMainContext中，每个GSource都可以配置自己的GSourceFuncs处理函数，这几个处理函数
主要关注事件处理的基本流程，就是事件处理的四个基本阶段：prepare/check/dispatch/finalize，
用户还可以注册dispatch后的主业务处理函数，就是上面的GSourceFunc。

用户可以把GPollFD封装的poll fd和GSource绑定起来，这样事件处理框架就可以主动的去
poll对应的fd。以fd做入参创建的GIOChannel后，用户还可以调用glib提供的GIOChannel API
进行各种IO操作。

如上配置好一个GMainContext相关的事件处理模型后，用户可以创建一个GMainLoop，把这个
loop和GMainContext绑定后，就可以调用g_main_loop_run叫这个loop运行起来。这个loop
运行的基本逻辑就是不断的监控GMainContext里的所有source，对于准备好的source，依次
调用prepare/check/dispatch/finalize以及主业务处理函数，这个调用过程是一个批量处理
的过程，就是对于一次循环里准备好的所有source调用prepare等函数。

glib里额外增加了超时事件(timeout)和idle事件的接口，这两个事件源的底层也是依赖上述
基本部件实现的。

代码分析

我们看大概看下glib里的相关代码逻辑。glib启动事件循环的核心函数是g_main_loop_run，
在其它API做配置后，调用该函数就可以启动事件循环。

/* glib/glib/gmain.c */
g_main_loop_run (GMainLoop *loop)
  +-> while (g_atomic_int_get (&loop->is_running))
        g_main_context_iterate (loop->context, TRUE, TRUE, self);
          +-> g_main_context_prepare (context, &max_priority); 
          +-> g_main_context_poll (context, timeout, max_priority, fds, nfds);
          +-> g_main_context_check (context, max_priority, fds, nfds);
          +-> g_main_context_dispatch (context);

事件循环的主体逻辑比较直白，就是反复的监控注册的事件，当监控的事件发生时就调用相关
的处理函数处理。在Linux系统上就是使用poll监控事件fd的集合。

在所有事件中超时事件和idle事件的实现比较特殊一点，我们下面单独介绍。

timeout的实现

glib中定时器的使用比较简单，直接用g_timeout_add就可以注册一个timeout事件，但是glib
里注册的timeout时间不是精确的时间，这个在timeout的具体实现里也可以看出来。

glib的timeout事件并没有用通用的定时器去实现，而是直接用poll自带的timeout参数实现的。
在g_main_context_prepare里，glib会计算出所有监控soure的最小的超时时间，这其中就
包括了timeout的超时时间，glib把这个最小的超时时间作为这一轮context poll的timeout。

idle的实现

idle的实现比较直白，g_idle_add直接加一个事件源进来，当系统里没有更高优先级的事件
在执行时，就调用idle相关的回调函数。

使用demon

知乎上已经有一个很好的demon。glib库源码的tests目录里也有使用示例。

glib库调试

glib库的编译可以参考这里，把如上demon代码中的测试程序链接自己编译的glib库，需要
把其中的Makefile加上LDFLAGS = -Wl,-rpath=your_glib_path。如上编译出的demon程序，
使用gdb无法跟踪到glib库的内部，重新配置下meson，打开glib的debug选项：
meson configure -Dglib_debug=enabled，重新编译下glib就可以用gdb调试glib了。注意，
如上的配置命令需要在glib的构建目录下运行。