深入V8引擎-初始化默认Platform

　　本来寻思着写一篇"'Hello' + ', World'"是怎么从JS代码编译然后输出的，然而compile过程的复杂性远超我的想象，强上怕会走火入魔，还是老老实实先回家种田，找点咸鱼方法先写着。虽然说是咸鱼方法，但是V8任何一块拿出来都不简单，之前讲的Time模块说实话大概是属于源码里面幼儿园级别的，这次试试难一点的。

　　V8的源码在本地编译完成后，会提供一个hello-world.cc的sample，里面有新手用户标准的初始化流程，如下。

int main(int argc, char* argv[]) {
  // Initialize V8.
  // 这个方法在mac不作为
  v8::V8::InitializeICUDefaultLocation(argv[0]);
  // 读取指定名称的配置文件 也不用鸟
  v8::V8::InitializeExternalStartupData(argv[0]);
  // 生成一个默认的platform对象
  std::unique_ptr<v8::Platform> platform = v8::platform::NewDefaultPlatform();
  // 初始化刚才的platform
  v8::V8::InitializePlatform(platform.get());
  // V8的初始化
  v8::V8::Initialize();

  // ...
}

　　前两步不用去管，在入门阶段用不上。

　　第三步是主要内容，探究生成的默认platform对象(当然也可以选择自己定制一个platform对象)，这个类主要负责管理线程池、调用栈、事件队列等一些杂活。

　　这一篇不会去深入方法一步一步走，里面内容太过于杂乱，跳来跳去的，先整体介绍一下所有涉及的类，有一个初步的印象(建议深入阅读所有基类的英文注释，解释的很明白)。

Platform

　　首先当然是核心类Platform，但这是一个基类，里面的大部分方法都是虚函数。

/**
 * V8 Platform abstraction layer.
 *
 * The embedder has to provide an implementation of this interface before
 * initializing the rest of V8.
 */
class Platform {};

　　如果需要定制platform来初始化V8，需要继承这个类并实现那些方法。一般情况下当然可以V8默认提供的类，即DefaultPlatform。

class DefaultPlatform : public Platform {
  public:
    // 接受一个枚举值、一个TracingController类的构造函数
    explicit DefaultPlatform(
      IdleTaskSupport idle_task_support = IdleTaskSupport::kDisabled,
      std::unique_ptr<v8::TracingController> tracing_controller = {});
    ~DefaultPlatform() override;
    // 设置线程池大小
    void SetThreadPoolSize(int thread_pool_size);
    // 初始化线程池、管理线程任务相关的方法
    void EnsureBackgroundTaskRunnerInitialized();
  private:
    // 最大线程池数量 默认为8
    static const int kMaxThreadPoolSize;

    int thread_pool_size_;
    IdleTaskSupport idle_task_support_;
    // 线程任务启动器
    std::shared_ptr<DefaultWorkerThreadsTaskRunner> worker_threads_task_runner_;
    // 工具类
    std::unique_ptr<TracingController> tracing_controller_;
    std::unique_ptr<PageAllocator> page_allocator_;
    // 计数方法 用的是之前介绍的Time模块
    TimeFunction time_function_for_testing_;
};

/**
 * V8 Tracing controller.
 *
 * Can be implemented by an embedder to record trace events from V8.
 */
class TracingController {};

/**
 * A V8 memory page allocator.
 *
 * Can be implemented by an embedder to manage large host OS allocations.
 */
class PageAllocator {};

　　只选了一些初始化相关的方法，其实内容远比这个要多。其中还定义了两个类似于Platform的基类变量，一个负责调用栈追踪，一个负责内存管理。

TaskRunner/Thread

　　接下来是任务执行者、线程，因为这两者基本上成对出现，所以放一起来看。

// Thread
//
// Thread objects are used for creating and running threads. When the start()
// method is called the new thread starts running the run() method in the new
// thread. The Thread object should not be deallocated before the thread has
// terminated.

class V8_BASE_EXPORT Thread {
  public:
    // Start new thread by calling the Run() method on the new thread.
    void Start();
    // ...
};

　　这是最基础的Thread，其中定义并实现了Start等常规方法，也有一些虚函数需要继承去重新实现，除此之外还有一些静态方法。默认情况下，V8实现了一个类继承于Thread，位置十分的隐蔽，在默认TaskRunner的private里面。

/**
 * A TaskRunner allows scheduling of tasks. The TaskRunner may still be used to
 * post tasks after the isolate gets destructed, but these tasks may not get
 * executed anymore. All tasks posted to a given TaskRunner will be invoked in
 * sequence. Tasks can be posted from any thread.
 */
class TaskRunner {};

class DefaultWorkerThreadsTaskRunner : public TaskRunner {
  public:
    using TimeFunction = double (*)();
    DefaultWorkerThreadsTaskRunner(uint32_t thread_pool_size, TimeFunction time_function);
  private:
    class WorkerThread : public Thread {
    public:
      explicit WorkerThread(DefaultWorkerThreadsTaskRunner* runner);
      ~WorkerThread() override;

      // This thread attempts to get tasks in a loop from |runner_| and run them.
      void Run() override;
    private:
      DefaultWorkerThreadsTaskRunner* runner_;
    };
    // 获取下一个task
    std::unique_ptr<Task> GetNext();

    bool terminated_ = false;
    // task队列
    DelayedTaskQueue queue_;
    // 线程池
    std::vector<std::unique_ptr<WorkerThread>> thread_pool_;
    // 计数方法
    TimeFunction time_function_;
    std::atomic_int single_worker_thread_id_{0};
    uint32_t thread_pool_size_;
};

　　这里顺便把TaskRunner相关的内容也一并放出来，大部分内容可以看命名。内部类的初始化参数类型是外部类，V8完全把Thread、TaskRunner两个类绑起来了。

Task

　　这个只是一个简单基类，用来继承实现任务的。

/**
 * A Task represents a unit of work.
 */
class Task {
 public:
  virtual ~Task() = default;
  // 所有的task需要继承这个类并实现Run方法
  virtual void Run() = 0;
};

　　由于HelloWorld的sample并没有用到多线程，所以不存在Task类的实现，这里只能先关注概念。使用时，大概方法如下，写个伪代码演示下。

class userTask : public Task {
  public:
    void Run() {
      // do something...
    };
};

void handleTask() {
  // 新建一个task
  auto task = new userTask();
  // 加入队列
  queue_.push_back(task);
  // 唤醒线程
  thread_.signal();
  // 线程处理task
  while(true) {
    if(queue_.empty()) break;
    auto task = queue_pop_back();
    task->Run();
  }
  // 线程等待唤醒
  thread_.wait();
}

　　过程跟其实libuv的异步操作差不多，感觉编程的套路也就那样，看多了源码或者有实际开发经验的都熟悉。

　　

　　这一篇就先介绍一些类(调用栈和内存管理先放着)，了解后基本上V8中关于Platform的内容就差不多了。关于Thread、TaskRunner、Task三者的联系与运作，因为C++是速成的，没去了解这些东西的实际运用，所以暂时不在这里班门弄斧了。之前学Java的时候了解过线程，感觉无论是API的名字还是概念都差不多，有兴趣的可以自己去看看。