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[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / net / base / io_buffer.h
1 // Copyright (c) 2012 The Chromium Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
3 // found in the LICENSE file.
4
5 #ifndef NET_BASE_IO_BUFFER_H_
6 #define NET_BASE_IO_BUFFER_H_
7
8 #include <string>
9
10 #include "base/memory/ref_counted.h"
11 #include "base/memory/scoped_ptr.h"
12 #include "base/pickle.h"
13 #include "net/base/net_export.h"
14
15 namespace net {
16
17 // IOBuffers are reference counted data buffers used for easier asynchronous
18 // IO handling.
19 //
20 // They are often used as the destination buffers for Read() operations, or as
21 // the source buffers for Write() operations.
22 //
23 // IMPORTANT: Never re-use an IOBuffer after cancelling the IO operation that
24 //            was using it, since this may lead to memory corruption!
25 //
26 // -----------------------
27 // Ownership of IOBuffers:
28 // -----------------------
29 //
30 // Although IOBuffers are RefCountedThreadSafe, they are not intended to be
31 // used as a shared buffer, nor should they be used simultaneously across
32 // threads. The fact that they are reference counted is an implementation
33 // detail for allowing them to outlive cancellation of asynchronous
34 // operations.
35 //
36 // Instead, think of the underlying |char*| buffer contained by the IOBuffer
37 // as having exactly one owner at a time.
38 //
39 // Whenever you call an asynchronous operation that takes an IOBuffer,
40 // ownership is implicitly transferred to the called function, until the
41 // operation has completed (at which point it transfers back to the caller).
42 //
43 //     ==> The IOBuffer's data should NOT be manipulated, destroyed, or read
44 //         until the operation has completed.
45 //
46 //     ==> Cancellation does NOT count as completion. If an operation using
47 //         an IOBuffer is cancelled, the caller should release their
48 //         reference to this IOBuffer at the time of cancellation since
49 //         they can no longer use it.
50 //
51 // For instance, if you were to call a Read() operation on some class which
52 // takes an IOBuffer, and then delete that class (which generally will
53 // trigger cancellation), the IOBuffer which had been passed to Read() should
54 // never be re-used.
55 //
56 // This usage contract is assumed by any API which takes an IOBuffer, even
57 // though it may not be explicitly mentioned in the function's comments.
58 //
59 // -----------------------
60 // Motivation
61 // -----------------------
62 //
63 // The motivation for transferring ownership during cancellation is
64 // to make it easier to work with un-cancellable operations.
65 //
66 // For instance, let's say under the hood your API called out to the
67 // operating system's synchronous ReadFile() function on a worker thread.
68 // When cancelling through our asynchronous interface, we have no way of
69 // actually aborting the in progress ReadFile(). We must let it keep running,
70 // and hence the buffer it was reading into must remain alive. Using
71 // reference counting we can add a reference to the IOBuffer and make sure
72 // it is not destroyed until after the synchronous operation has completed.
73 class NET_EXPORT IOBuffer : public base::RefCountedThreadSafe<IOBuffer> {
74  public:
75   IOBuffer();
76   explicit IOBuffer(int buffer_size);
77
78   char* data() { return data_; }
79
80  protected:
81   friend class base::RefCountedThreadSafe<IOBuffer>;
82
83   // Only allow derived classes to specify data_.
84   // In all other cases, we own data_, and must delete it at destruction time.
85   explicit IOBuffer(char* data);
86
87   virtual ~IOBuffer();
88
89   char* data_;
90 };
91
92 // This version stores the size of the buffer so that the creator of the object
93 // doesn't have to keep track of that value.
94 // NOTE: This doesn't mean that we want to stop sending the size as an explicit
95 // argument to IO functions. Please keep using IOBuffer* for API declarations.
96 class NET_EXPORT IOBufferWithSize : public IOBuffer {
97  public:
98   explicit IOBufferWithSize(int size);
99
100   int size() const { return size_; }
101
102  protected:
103   // Purpose of this constructor is to give a subclass access to the base class
104   // constructor IOBuffer(char*) thus allowing subclass to use underlying
105   // memory it does not own.
106   IOBufferWithSize(char* data, int size);
107   virtual ~IOBufferWithSize();
108
109   int size_;
110 };
111
112 // This is a read only IOBuffer.  The data is stored in a string and
113 // the IOBuffer interface does not provide a proper way to modify it.
114 class NET_EXPORT StringIOBuffer : public IOBuffer {
115  public:
116   explicit StringIOBuffer(const std::string& s);
117   explicit StringIOBuffer(scoped_ptr<std::string> s);
118
119   int size() const { return static_cast<int>(string_data_.size()); }
120
121  private:
122   virtual ~StringIOBuffer();
123
124   std::string string_data_;
125 };
126
127 // This version wraps an existing IOBuffer and provides convenient functions
128 // to progressively read all the data.
129 //
130 // DrainableIOBuffer is useful when you have an IOBuffer that contains data
131 // to be written progressively, and Write() function takes an IOBuffer rather
132 // than char*. DrainableIOBuffer can be used as follows:
133 //
134 // // payload is the IOBuffer containing the data to be written.
135 // buf = new DrainableIOBuffer(payload, payload_size);
136 //
137 // while (buf->BytesRemaining() > 0) {
138 //   // Write() takes an IOBuffer. If it takes char*, we could
139 //   // simply use the regular IOBuffer like payload->data() + offset.
140 //   int bytes_written = Write(buf, buf->BytesRemaining());
141 //   buf->DidConsume(bytes_written);
142 // }
143 //
144 class NET_EXPORT DrainableIOBuffer : public IOBuffer {
145  public:
146   DrainableIOBuffer(IOBuffer* base, int size);
147
148   // DidConsume() changes the |data_| pointer so that |data_| always points
149   // to the first unconsumed byte.
150   void DidConsume(int bytes);
151
152   // Returns the number of unconsumed bytes.
153   int BytesRemaining() const;
154
155   // Returns the number of consumed bytes.
156   int BytesConsumed() const;
157
158   // Seeks to an arbitrary point in the buffer. The notion of bytes consumed
159   // and remaining are updated appropriately.
160   void SetOffset(int bytes);
161
162   int size() const { return size_; }
163
164  private:
165   virtual ~DrainableIOBuffer();
166
167   scoped_refptr<IOBuffer> base_;
168   int size_;
169   int used_;
170 };
171
172 // This version provides a resizable buffer and a changeable offset.
173 //
174 // GrowableIOBuffer is useful when you read data progressively without
175 // knowing the total size in advance. GrowableIOBuffer can be used as
176 // follows:
177 //
178 // buf = new GrowableIOBuffer;
179 // buf->SetCapacity(1024);  // Initial capacity.
180 //
181 // while (!some_stream->IsEOF()) {
182 //   // Double the capacity if the remaining capacity is empty.
183 //   if (buf->RemainingCapacity() == 0)
184 //     buf->SetCapacity(buf->capacity() * 2);
185 //   int bytes_read = some_stream->Read(buf, buf->RemainingCapacity());
186 //   buf->set_offset(buf->offset() + bytes_read);
187 // }
188 //
189 class NET_EXPORT GrowableIOBuffer : public IOBuffer {
190  public:
191   GrowableIOBuffer();
192
193   // realloc memory to the specified capacity.
194   void SetCapacity(int capacity);
195   int capacity() { return capacity_; }
196
197   // |offset| moves the |data_| pointer, allowing "seeking" in the data.
198   void set_offset(int offset);
199   int offset() { return offset_; }
200
201   int RemainingCapacity();
202   char* StartOfBuffer();
203
204  private:
205   virtual ~GrowableIOBuffer();
206
207   scoped_ptr<char, base::FreeDeleter> real_data_;
208   int capacity_;
209   int offset_;
210 };
211
212 // This versions allows a pickle to be used as the storage for a write-style
213 // operation, avoiding an extra data copy.
214 class NET_EXPORT PickledIOBuffer : public IOBuffer {
215  public:
216   PickledIOBuffer();
217
218   Pickle* pickle() { return &pickle_; }
219
220   // Signals that we are done writing to the pickle and we can use it for a
221   // write-style IO operation.
222   void Done();
223
224  private:
225   virtual ~PickledIOBuffer();
226
227   Pickle pickle_;
228 };
229
230 // This class allows the creation of a temporary IOBuffer that doesn't really
231 // own the underlying buffer. Please use this class only as a last resort.
232 // A good example is the buffer for a synchronous operation, where we can be
233 // sure that nobody is keeping an extra reference to this object so the lifetime
234 // of the buffer can be completely managed by its intended owner.
235 class NET_EXPORT WrappedIOBuffer : public IOBuffer {
236  public:
237   explicit WrappedIOBuffer(const char* data);
238
239  protected:
240   virtual ~WrappedIOBuffer();
241 };
242
243 }  // namespace net
244
245 #endif  // NET_BASE_IO_BUFFER_H_