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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
118   int size() const { return static_cast<int>(string_data_.size()); }
119
120  private:
121   virtual ~StringIOBuffer();
122
123   std::string string_data_;
124 };
125
126 // This version wraps an existing IOBuffer and provides convenient functions
127 // to progressively read all the data.
128 //
129 // DrainableIOBuffer is useful when you have an IOBuffer that contains data
130 // to be written progressively, and Write() function takes an IOBuffer rather
131 // than char*. DrainableIOBuffer can be used as follows:
132 //
133 // // payload is the IOBuffer containing the data to be written.
134 // buf = new DrainableIOBuffer(payload, payload_size);
135 //
136 // while (buf->BytesRemaining() > 0) {
137 //   // Write() takes an IOBuffer. If it takes char*, we could
138 //   // simply use the regular IOBuffer like payload->data() + offset.
139 //   int bytes_written = Write(buf, buf->BytesRemaining());
140 //   buf->DidConsume(bytes_written);
141 // }
142 //
143 class NET_EXPORT DrainableIOBuffer : public IOBuffer {
144  public:
145   DrainableIOBuffer(IOBuffer* base, int size);
146
147   // DidConsume() changes the |data_| pointer so that |data_| always points
148   // to the first unconsumed byte.
149   void DidConsume(int bytes);
150
151   // Returns the number of unconsumed bytes.
152   int BytesRemaining() const;
153
154   // Returns the number of consumed bytes.
155   int BytesConsumed() const;
156
157   // Seeks to an arbitrary point in the buffer. The notion of bytes consumed
158   // and remaining are updated appropriately.
159   void SetOffset(int bytes);
160
161   int size() const { return size_; }
162
163  private:
164   virtual ~DrainableIOBuffer();
165
166   scoped_refptr<IOBuffer> base_;
167   int size_;
168   int used_;
169 };
170
171 // This version provides a resizable buffer and a changeable offset.
172 //
173 // GrowableIOBuffer is useful when you read data progressively without
174 // knowing the total size in advance. GrowableIOBuffer can be used as
175 // follows:
176 //
177 // buf = new GrowableIOBuffer;
178 // buf->SetCapacity(1024);  // Initial capacity.
179 //
180 // while (!some_stream->IsEOF()) {
181 //   // Double the capacity if the remaining capacity is empty.
182 //   if (buf->RemainingCapacity() == 0)
183 //     buf->SetCapacity(buf->capacity() * 2);
184 //   int bytes_read = some_stream->Read(buf, buf->RemainingCapacity());
185 //   buf->set_offset(buf->offset() + bytes_read);
186 // }
187 //
188 class NET_EXPORT GrowableIOBuffer : public IOBuffer {
189  public:
190   GrowableIOBuffer();
191
192   // realloc memory to the specified capacity.
193   void SetCapacity(int capacity);
194   int capacity() { return capacity_; }
195
196   // |offset| moves the |data_| pointer, allowing "seeking" in the data.
197   void set_offset(int offset);
198   int offset() { return offset_; }
199
200   int RemainingCapacity();
201   char* StartOfBuffer();
202
203  private:
204   virtual ~GrowableIOBuffer();
205
206   scoped_ptr_malloc<char> real_data_;
207   int capacity_;
208   int offset_;
209 };
210
211 // This versions allows a pickle to be used as the storage for a write-style
212 // operation, avoiding an extra data copy.
213 class NET_EXPORT PickledIOBuffer : public IOBuffer {
214  public:
215   PickledIOBuffer();
216
217   Pickle* pickle() { return &pickle_; }
218
219   // Signals that we are done writing to the pickle and we can use it for a
220   // write-style IO operation.
221   void Done();
222
223  private:
224   virtual ~PickledIOBuffer();
225
226   Pickle pickle_;
227 };
228
229 // This class allows the creation of a temporary IOBuffer that doesn't really
230 // own the underlying buffer. Please use this class only as a last resort.
231 // A good example is the buffer for a synchronous operation, where we can be
232 // sure that nobody is keeping an extra reference to this object so the lifetime
233 // of the buffer can be completely managed by its intended owner.
234 class NET_EXPORT WrappedIOBuffer : public IOBuffer {
235  public:
236   explicit WrappedIOBuffer(const char* data);
237
238  protected:
239   virtual ~WrappedIOBuffer();
240 };
241
242 }  // namespace net
243
244 #endif  // NET_BASE_IO_BUFFER_H_