WebRTC源码线程-1

1、概述

本篇主要是简单介绍WebRTC中的线程，WebRTC源码对线程做了很多的封装。

1.1 WebRTC中线程的种类

1.1.1 信令线程

用于与应用层的交互，比如创建offer，answer，candidate等绝大多数的操作

1.1.2 工作线程

负责内部的处理逻辑，比如音视频编解码、采集、渲染这些操作，平滑处理，质量监测

1.1.3 网络线程

负责网络数据包的转发，工作线程对音视频数据进行编码后，发送编码后的音视频数据到网络。

从网络中接收音视频数据包，然后交给工作线程进行解码，丢包处理等操作

1.2 peerconnection_client

peerconnection_client一共创建了5个线程，分别为

主线程：windows中main函数的，处理窗口消息的线程

与信令服务器连接处理的线程：PhysicalSocketServer关联

信令线程：PhysicalSocketServer关联

工作线程：NullSocketServer关联

网络线程：PhysicalSocketServer关联

1.3 线程类关系图

1.4 线程类

class RTC_LOCKABLE RTC_EXPORT Thread : public TaskQueueBase {public:explicit Thread(SocketServer* ss);SocketServer* socketserver();bool Start();virtual void Stop();virtual void Run();bool ProcessMessages(int cms);protected:void PostTaskImpl(absl::AnyInvocable<void() &&> task,const PostTaskTraits& traits,const Location& location) override;private:absl::AnyInvocable<void() &&> Get(int cmsWait);void Dispatch(absl::AnyInvocable<void() &&> task);#if defined(WEBRTC_WIN)static DWORD WINAPI PreRun(LPVOID context);
#elsestatic void* PreRun(void* pv);
#endifstd::queue<absl::AnyInvocable<void() &&>> messages_ RTC_GUARDED_BY(mutex_);std::priority_queue<DelayedMessage> delayed_messages_ RTC_GUARDED_BY(mutex_);SocketServer* const ss_;
#if defined(WEBRTC_POSIX)pthread_t thread_ = 0;
#endif
#if defined(WEBRTC_WIN)HANDLE thread_ = nullptr;DWORD thread_id_ = 0;
#endif
};

• 成员变量 thread_ 在不同平台有不同的实现，win下采用线程内核对象创建，linux下采用pthread创建
• 成员变量 messages_ 相当于里面保存的是函数对象，只不过用absl库，我们可以把它当做是std::function函数对象
• 线程之间通信，通过PostTask函数进行，相当于线程1需要执行的任务放入线程2的queue，然后线程2不断从queue读取任务执行，这样来进行通信

1.5 线程管理类 

class RTC_EXPORT ThreadManager {public:static ThreadManager* Instance();static void Add(Thread* message_queue);static void Remove(Thread* message_queue);Thread* CurrentThread();void SetCurrentThread(Thread* thread);private:// This list contains all live Threads.std::vector<Thread*> message_queues_ RTC_GUARDED_BY(crit_);#if defined(WEBRTC_POSIX)pthread_key_t key_;
#endif#if defined(WEBRTC_WIN)const DWORD key_;
#endif
};

线程管理类ThreadManager用到一个技术点是线程本地存储(TLS)，需要理解这个技术点，否则比较难读懂WebRTC源码中线程这块的代码。

1.5.1 线程本地化存储(TLS)

#include <windows.h>
#include <stdio.h>// 全局 TLS 索引
DWORD tlsIndex;// 线程函数
DWORD WINAPI ThreadFunction(LPVOID lpParam) {int threadNum = *(int*)lpParam;char buffer[256];// 为当前线程设置 TLS 值sprintf_s(buffer, "线程 %d 的私有数据", threadNum);TlsSetValue(tlsIndex, strdup(buffer));  // 注意：使用 strdup 分配内存// 获取并打印当前线程ID和TLS值DWORD threadId = GetCurrentThreadId();char* data = (char*)TlsGetValue(tlsIndex);printf("线程 ID=%lu, 编号=%d, TLS 数据: %s\n", threadId, threadNum, data);// 清理分配的内存free(data);return 0;
}int main() {// 分配 TLS 索引tlsIndex = TlsAlloc();if (tlsIndex == TLS_OUT_OF_INDEXES) {printf("TlsAlloc 失败，错误码: %d\n", GetLastError());return 1;}// 在主线程中设置并获取 TLS 值char mainBuffer[256];sprintf_s(mainBuffer, "主线程的私有数据");TlsSetValue(tlsIndex, strdup(mainBuffer));// 打印主线程ID和TLS值DWORD mainThreadId = GetCurrentThreadId();char* mainData = (char*)TlsGetValue(tlsIndex);printf("主线程 ID=%lu, TLS 数据: %s\n", mainThreadId, mainData);// 创建两个线程int thread1Num = 1;int thread2Num = 2;HANDLE hThread1 = CreateThread(NULL, 0, ThreadFunction, &thread1Num, 0, NULL);HANDLE hThread2 = CreateThread(NULL, 0, ThreadFunction, &thread2Num, 0, NULL);// 等待线程结束WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE);WaitForSingleObject(hThread2, INFINITE);// 关闭线程句柄CloseHandle(hThread1);CloseHandle(hThread2);// 清理主线程分配的内存free(TlsGetValue(tlsIndex));// 释放 TLS 索引TlsFree(tlsIndex);return 0;
}

在每个线程中保存的value不一样，每个线程取出来的value就是不一样，通俗地说，假设我们有3个线程，分别为Thread1、Thread2、Thread3, 分别保存value为1、2、3,那么如果当前如果在Thread2运行的代码里面打印value，那么打印的就是2。通过这样的原理，假如当前是信令线程，通过ThreadManager的函数CurrentThread那么返回的就是信令线程，如果需要在网络线程中运行，则需要利用PostTask放入到网络线程中使用，我们可以看到WebRTC源码很多都是用这个来进行判断。