ZLMediaKit 切换用于源的RingBuffer

背景

有这样一个需求，基于webrtc实现的web实时流播放器，有4分屏，最大同时显示4个图像rtsp摄像头的图像。布局是固定的4分屏，但是分屏所显示的摄像头图像可以变化。

那么把它抽象为技术实现，就是web同时会与ZLMediaKit建立4个pc对象，这个4个pc对象建立后，就不会销毁(直到web播放器关闭)，由ZLMediaKit根据web请求的rtsp摄像头标识，将不同摄像头的流转给web。

在ZLMediaKit以webrtc player为拉流端，以rtsp为推流端，是通过RingBuffer来实现转流，直接转发的是rtp包(因为webrtc和rtsp媒体都是通过rtp来打包)。

那么切换不同的源时，就是将webrtc player的连接到不同的rtsp media source中的RingBuffer上，显然在切换时，应该是先断掉上一次的RingBuffer连接，再连接一个新的rtsp media source。

但是粗看RingBuffer的接口只提供了attch接口，没有提供detach接口。

细节

RingBuffer没有提供detach接口，但是却提供了一个readerCount接口，返回RingBuffer上连了多少个连流端。显然肯定有一种方式能断开RingBuffer的连接，并且RingBuffer是能感知到的。

仔细查看代码，发现attch接口返回一个std::shared_ptr<RingReader>，也就是说外部对RingReader对象至少是有部分所有权。再看_RingReaderDispatcher的代码，发现存储RingReader对象的map里是一个std::weak_ptr，如下：
std::unordered_map<void *, std::weak_ptr<RingReader>> _reader_map;
所以attch返回的reader对象的所有权实际是完全归外部拥有。

而判断Reader与RingBuffer的连接是否存在是在_RingReaderDispatcher的write方法中，如下:

auto reader = it->second.lock();
if (!reader) {
    it = _reader_map.erase(it);
    --_reader_size;
    onSizeChanged(false);
    continue;
}

通过lock后，判断Reader对象是否被释放。

所以如果要切换到不同的RingBuffer，只需通过不同的RingBuffer的attach方法获取一个新的即可，如下例子：

#include <iostream>
#include "Util/logger.h"
#include "Util/util.h"
#include "Util/RingBuffer.h"

using namespace std;
using namespace toolkit;

//最大size为100,缓存(max_gop_size)为1
RingBuffer<int>::Ptr g_ringBuf(new RingBuffer<int>(100,nullptr,1));
//第二个RingBuffer
RingBuffer<int>::Ptr g_ringBuf2(new RingBuffer<int>(100,nullptr,1));
void onReadEvent1(int i) {
    std::cout<<i<<std::endl;
    DebugL<<i;
}

void onDetachEvent(){
    WarnL;
}

int main() {
    //初始化日志
    auto fileChannel = std::make_shared<toolkit::FileChannel>("FileChannel", toolkit::exeDir());
    Logger::Instance().add(fileChannel);
    Logger::Instance().setWriter(std::make_shared<toolkit::AsyncLogWriter>());
    std::shared_ptr<RingBuffer<int>::RingReader> reader = nullptr;
    //线程1
    auto poller1 = EventPollerPool::Instance().getPoller(false);
    poller1->async([&]{
        //设置为使用cache
        reader = g_ringBuf->attach(poller1,true);
        reader->setReadCB([](int i){
            onReadEvent1(i);
        });

        reader->setDetachCB([](){
            onDetachEvent();
        });
    });

	//在第一个RingBuffer中写入数据
    //GOP 011
    g_ringBuf->write(0,true);
    g_ringBuf->write(1,false);
    g_ringBuf->write(1,false);
    //GOP 022
    g_ringBuf->write(0,true);
    g_ringBuf->write(2,false);
    g_ringBuf->write(2,false);
    //GOP 033
    g_ringBuf->write(0,true);
    g_ringBuf->write(3,false);
    g_ringBuf->write(3,false);

    //在第二个RingBuffer中写入数据
    //g_ringBuf2写入
    g_ringBuf2->write(0,true);
    g_ringBuf2->write(5,false);
    g_ringBuf2->write(5,false);

    //切换到g_ringBuf2
    poller1->async([&]{
        reader = g_ringBuf2->attach(poller1,true);
        reader->setReadCB([](int i){
            onReadEvent1(i);
        });

        reader->setDetachCB([](){
            onDetachEvent();
        });
    });

    DebugL<<"===> sleep";
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10));
}

上面的例子中有两个RingBuffer，分别是g_ringBuf和g_ringBuf2，分别往两个buffer中写数据。
RingReader对象先连接到g_ringBuf，然后切换到g_ringBuf2。

问题

通过attach获取的RingReader对象最好不要是局部对象，下面的代码是有问题的：

poller1->async([&]{
        //设置为使用cache
        auto reader = g_ringBuf->attach(poller1,true);
        reader->setReadCB([](int i){
            onReadEvent1(i);
        });

        reader->([](){
            DebugL<<"===> detach cb";
            onDetachEvent();
        });
});

RingReader对象的生命周期只与任务对象一样长，这样显然不是原始要表达的意图，应该改成如下，在外部定义RingReader对象。

std::shared_ptr<RingBuffer<int>::RingReader> reader = nullptr;
poller1->async([&]{
        //设置为使用cache
        reader = g_ringBuf->attach(poller1,true);
        reader->setReadCB([](int i){
            onReadEvent1(i);
        });

        reader->([](){
            DebugL<<"===> detach cb";
            onDetachEvent();
        });
});

运用

回到前面说的需求，在WebRtcPlayer中切换源，但是它并未提供这样的功能，根据上面的分析，可以加一个changeSrc的方法来实现该功能，代码如下：

void WebRtcPlayer:: changeSrc(const MediaSource::Ptr &src) {
    _play_src = src;
    if (!_play_src) {
        onShutdown(SockException(Err_shutdown, "rtsp media source was shutdown"));
        return ;
    }

    auto playSrc = _play_src.lock();
    if (!playSrc) {
        onShutdown(SockException(Err_shutdown, "rtsp media source was shutdown"));
        return ;
    }

    if (canSendRtp()) {
        playSrc->pause(false);
        _reader = playSrc->getRing()->attach(getPoller(), true);
        weak_ptr<WebRtcPlayer> weak_self = static_pointer_cast<WebRtcPlayer>(shared_from_this());
        weak_ptr<Session> weak_session = static_pointer_cast<Session>(getSession());
        _reader->setGetInfoCB([weak_session]() { return weak_session.lock(); });
        _reader->setReadCB([weak_self](const RtspMediaSource::RingDataType &pkt) {
            auto strong_self = weak_self.lock();
            if (!strong_self) {
                return;
            }
            size_t i = 0;
            pkt->for_each([&](const RtpPacket::Ptr &rtp) {
                //TraceL<<"send track type:"<<rtp->type<<" ts:"<<rtp->getStamp()<<" ntp:"<<rtp->ntp_stamp<<" size:"<<rtp->getPayloadSize()<<" i:"<<i;
               if (TrackVideo == rtp->type) { 
                   strong_self->onSendRtp(rtp, ++i == pkt->size());
	       }
            });
        });
        _reader->setDetachCB([weak_self]() {
            auto strong_self = weak_self.lock();
            if (!strong_self) {
                return;
            }
            strong_self->onShutdown(SockException(Err_shutdown, "rtsp ring buffer detached"));
        });
    }
}

就是从新的src再attch下，获取RingReader对象，再设置相关回调。

ZLMediaKit RingBuffer详解。