一、通用設計
1.1 架構
1.1.1 通訊圖
下面的圖展示了sip訊息在pjsip元件間從後端到前端如何傳遞的。
1.1.2 類圖
下面的圖顯示類檢視
sip 協議棧的核心是sip endpoint，它由透明的pjsip_endpoint的表示，endpoint具有下面的屬性和職責
l 內儲存工廠，為所有的sip元件分配記憶體
l 具備定時器堆實列，為所有的sip元件排程定時器
l 傳輸管理起例項，傳輸管理器負責傳輸sip訊息並且控制訊息的解析和列印。
l 擁有單例項pjlib io 佇列，io佇列採用proactor模式分發事件。
l 提供了執行緒安全的輪詢功能，應用程式的執行緒能夠查詢定時器和socket事件（pjsip自身不常見任何執行緒）
l 管理pjsip模組，pjsip模組主要以為著擴充套件sip stack，而不僅僅限於訊息的解析和列印。
l 從傳輸模組接收sip訊息，並且分發到各個模組中。
1.2.1 記憶體池分配和釋放
為了保證執行緒的安全性以及在整個應用中策略強一致性，所有的sip記憶體都需要在endpoint中完成分配。比如：記憶體池快取，未使用的記憶體被保留在以後使用而不是銷毀。
endpoint提供下面的函式分配和釋放記憶體池
pjsip_endpt_create_pool()
pjsip_endpt_release_pool()
當endpoint被pjsip_endpt_create()建立時,應用一定要指明由endpoint使用的記憶體池工廠。在整個生命週期內endpoint持有記憶體池工廠的指標，將來備用建立和釋放記憶體。
1.2.2 定時器管理
endpoint 擁有乙個獨立定時器堆例項，所有sip元件的定時器建立和排程都需要通過endpoint 完成。endpoint提供下面的函式管理定時器
pjsip_endpt_schedule_timer()
pjsip_endpt_cancel_timer()
endpoint的poll函式被呼叫時，檢查定時器是否過期。
1.2.3 輪詢棧
endpoint 提供獨立的函式(pjsip_endpt_handle_events())為了檢查定時器和網路事件的出現，應用可以指定準備等待多久去檢查事件的出現。
pjsip 棧從不建立執行緒，整個棧的執行過程都依賴於應用所建立的執行緒，不管是api被呼叫或者是輪詢函式被呼叫。
輪詢功能優化等待時間依賴於定時器堆的內容，比如：當它找到定時器將在下個5s過期，他等待socket事件的時間，將不會比5s長，在無網路事件出現時，應用程式等待超過5s是沒有必要的，當然每個平台的定時器的精度是不一樣的。
1.3 執行緒安全和執行緒的相容性
1.3.1 執行緒安全
執行緒安全的討論是比較麻煩的事情，但是，幸運的是，下面的設計原則，在整個協議中的應用都保持了一致性。
物件一定是執行緒安全的，但是資料結構一定不是執行緒安全的。
看到這個主題，很自然的想到，物件和簡單資料結構的區別不是那麼清晰，但是有一些例子可以提供，可能更明白寫。
資料結構的例子：
pjlib的資料結構，比如：
l 鍊錶、陣列、雜湊表、字串、記憶體池。
l sip訊息的元素，urls、header fields和sip訊息
這些資料結構並不是執行緒安全的，資料結構的執行緒安全由包含他們的物件保證。如果資料結構是執行緒安全的，將會嚴重的影響協議棧的效能並且消耗作業系統的資源。
相比之下，pjsip的物件一定是執行緒安全的，比如：
l pjlib 物件，比如ioqueue
l pjsip 物件，比如： endpoint、transactions、dialogs等。
1.3.2 複雜性
更糟糕的是，一些物件在標頭檔案中暴露了他們的宣告（pjsip_transaction 和 pjsip_dialog）。
雖然api暴露可以保證執行緒的安全性，應用在訪問資料結構前，必須通過pj_mutex_lock獲取到物件的互斥鎖。
更糟糕的是，dialog暴露的不同的api鎖定dialog，應用程式應該呼叫pjsip_dlg_inc_lock和pjsip_dlg_dec_lock() 替代pj_mutex_lock和pj_mutex_unlock。兩種處理方式區別是：
dialog的inc/dec保證了dialog將不會被銷毀在函式呼叫時。而pj_mutex_unlock會因為dialog銷毀了而導致層序crash。
考慮下面的例子：
pj_mutext_lock(dlg->mutex)
pjsip_dlg_end_session(dlg,…)
pj_mutex_unlock(dlg->mutex)
在上面的例子中，應用可能會crash，因為pjsip_dlg_end_session可能會銷毀dialog在某些情況下。例如：invite事務沒有被應答，事務會被馬上銷毀，導致dialog被立刻銷毀。dialog
inc/dec可以通過增加dialog的引用計數，防止這類情況的發生。再end_session時，dialog 不會被銷毀，dialog 可能會在dec_lock函式中被銷毀。所以正確的呼叫順序應該如下：
pjsip_dlg_inc_lock(dlg)
pjsip_dlg_end_session(dlg)
pjsip_dlg_dec_lock
最最糟糕的是，鎖的呼叫順序一定是正確的，否則引起死鎖。比如：應用想去鎖dialog和dialog 的 transaction，應用必須獲得dialog mutex在獲取transaction mutex之前，否則當其他的執行緒以相反的順序拿鎖時，將會引起死鎖。
1.3.3 解決辦法
幸運的是，應用程式很少會直接獲取物件的鎖，所以上面的問題很少會發生。應用應該使用物件的api訪問物件，api會物件檢查，保證了lock的正確性，避免了死鎖和crash的產生。
應用程式的**被物件呼叫，這些**被呼叫時，物件的鎖已經獲取到了。所以應用能夠安全的獲取物件的資料結構，不必要獲取物件的鎖。
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