Chromium源码阅读：Mojo实战：从浏览器JS API 到blink实现

​
通过在前面几篇文章，我们粗略梳理了Mojo这套跨进程通信的设计思路和IDL细节。

实际上，Mojo不止是跨进程通信框架，而是跨语言的模块通信自动化系统。

在浏览器暴露的JS API，也是需要通过Mojo这个系统进行桥接，最终到blink的实现上。

我们打开浏览器控制台，可以输入 window.cookieStore.getAll()获取当前默认Frame的Cookie。如下图：
在这里插入图片描述
我们以这个API为例子，看看Chromium是如何实现这个功能的。

确定Web标准

这个API是基于Cookie Store API的Web标准的一部分。首先，我们可以先查找相关的Web标准文档以了解这个API的定义和预期行为。
Cookie Store API

CookieStore 接口的 getAll() 方法返回与传递给它的 name 或 options 匹配的所有 cookie 列表。 语法

getAll(name) getAll(options)

参数 name 可选 记录 cookie 名称的字符串。 或 options 可选 一个包括以下属性的对象：name:记录 cookie
名称的字符串。 url:记录 cookie URL 的字符串。 返回值:一个兑现为与指定的 name 或 options 对象匹配的
cookie 信息对象的 Promise。

寻找IDL 定义

这个API是Web标准API，肯定在blink/render下面，简单一搜就找到了：
在这里插入图片描述
打开third_party\blink\renderer\modules\cookie_store\cookie_store.idl：

// Copyright 2017 The Chromium Authors
// Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
// found in the LICENSE file.// https://wicg.github.io/cookie-store/explainer.html[Exposed=(ServiceWorker,Window),SecureContext
] interface CookieStore : EventTarget {// https://wicg.github.io/cookie-store/explainer.html#the-query-api[CallWith=ScriptState, Measure, RaisesException] Promise<CookieListItem?> get(USVString name);[CallWith=ScriptState, Measure, RaisesException] Promise<CookieListItem?> get(optional CookieStoreGetOptions options = {});[CallWith=ScriptState, Measure, RaisesException] Promise<CookieList> getAll(USVString name);[CallWith=ScriptState, Measure, RaisesException] Promise<CookieList> getAll(optional CookieStoreGetOptions options = {});// https://wicg.github.io/cookie-store/explainer.html#the-modifications-api[CallWith=ScriptState, Measure, RaisesException] Promise<undefined> set(USVString name, USVString value);[CallWith=ScriptState, Measure, RaisesException] Promise<undefined> set(CookieInit cookieInit);[CallWith=ScriptState, ImplementedAs=Delete, Measure, RaisesException]Promise<undefined> delete(USVString name);[CallWith=ScriptState, ImplementedAs=Delete, Measure, RaisesException]Promise<undefined> delete(CookieStoreDeleteOptions options);// https://wicg.github.io/cookie-store/explainer.html#the-change-events-api[Exposed=Window] attribute EventHandler onchange;
};

这个idl不复杂，我们针对其内容，简单做了注释标注，方便读者理解：

// Cookie Store API的解释器文档链接
// https://wicg.github.io/cookie-store/explainer.html// 定义一个名为CookieStore的接口，它在ServiceWorker和Window环境中被暴露，
[Exposed=(ServiceWorker,Window), // 暴露给ServiceWorker和WindowSecureContext // 并且仅在安全上下文中可用（如HTTPS）
] interface CookieStore : EventTarget {// 查询API部分的解释器文档链接// https://wicg.github.io/cookie-store/explainer.html#the-query-api  // ...[CallWith=ScriptState, Measure, RaisesException] Promise<CookieList> getAll(USVString name);// 使用选项获取所有匹配的cookies。返回一个包含cookie信息数组的Promise对象。[CallWith=ScriptState, Measure, RaisesException] Promise<CookieList> getAll(optional CookieStoreGetOptions options = {});// ...
};

[CallWith=ScriptState]表示函数在调用时需要当前的脚本状态，[Measure]表示该函数调用会被性能监控工具记录，而[RaisesException]则表明该函数可能会抛出异常。Promise表示该方法操作成功后会返回一个解决为undefined的Promise对象，Promise<CookieListItem?>表示返回的Promise对象会解决为CookieListItem类型或者null。ImplementedAs属性用于指定C++实现中对应的方法名。

查看对应生成的文件：

所有的mojom生成的文件都会放到out\xxx\gen目录下。根据源文件路径，很容易找到对应的生成文件：
在这里插入图片描述
看起来有点多，别紧张，我们依次进行解释：

C++ 绑定和实现文件

  • cookie_store.mojom.h

    • 这是CookieStore接口的主要C++绑定头文件，包含接口定义和相关类型。

  • cookie_store.mojom.cc

    • 这个文件包含CookieStore接口的主要C++实现，通常与.mojom.h头文件相关联。

  • cookie_store.mojom-blink.h

    • 这是为Blink层生成的CookieStore接口的C++绑定头文件。

  • cookie_store.mojom-blink.cc

    • 包含Blink层CookieStore接口的C++实现，与cookie_store.mojom-blink.h头文件相关联。

内部共享定义和辅助文件

  • cookie_store.mojom-shared-internal.h
    • 这个文件包含CookieStore接口的内部共享定义，例如序列化和反序列化逻辑。
  • cookie_store.mojom-shared.cc
    • 包含CookieStore接口共享代码的C++实现，如序列化和反序列化帮助函数。
  • cookie_store.mojom-params-data.h
    • 包含与CookieStore中的方法参数相关的结构体和序列化/反序列化逻辑。
  • cookie_store.mojom-shared-message-ids.h
    • 包含CookieStore接口中所有消息的唯一标识符（ID），用于IPC通信。

导入和前向声明文件

  • cookie_store.mojom-import-headers.h
    • 这个文件导入所有必需的头文件，用于非Blink代码。
  • cookie_store.mojom-forward.h
    • 这个文件包含公共接口的前向声明，用于非Blink代码。
  • cookie_store.mojom-blink-import-headers.h
    • 这个文件负责引入所有与CookieStore接口相关的头文件，用于Blink层。
  • cookie_store.mojom-blink-forward.h
    • 这个文件包含CookieStore接口的前向声明，专用于Blink代码。

特性控制文件

  • cookie_store.mojom-features.h
    • 这个文件定义了与CookieStore接口相关的特性宏，这些宏可以在编译时启用或禁用接口的特定部分。

JavaScript 绑定文件

  • cookie_store.mojom.js
    • 这个文件包含CookieStore接口的JavaScript绑定，允许在Web页面中通过JavaScript调用接口。
  • cookie_store.mojom.m.js
    • 这是CookieStore的ES模块JavaScript绑定文件，它允许在支持JavaScript模块的环境中使用CookieStore接口。
      cookie_store.mojom-module
    • 这个是直接生成了JavaScript的二进制

v8 虚拟机绑定文件（在另一个目录：src\out\x64_debug\gen\third_party\blink\renderer\bindings\modules\v8\）

  • v8_cookie_store.cc&v8_cookie_store.h
    • 这个文件用于将mojo的C++实现注册到V8虚拟机中

大部分生成文件都比较小，主要关注cookie_store.mojom.h、cookie_store-blink.mojom.h、cookie_store.mojom.js即可。之所以生成这么多个文件，是为了分离关注点。分离关注点是软件工程中的一个核心概念，它可以增强代码的可读性、可维护性和可重用性。通过生成不同的文件来处理不同的需求，开发者可以更容易地管理和维护代码。

阅读生成的源文件

cookie_store.mojom.js

// third_party/blink/public/mojom/cookie_store/cookie_store.mojom.js is auto generated by mojom_bindings_generator.py, do not edit
'use strict';(function() {var mojomId = 'third_party/blink/public/mojom/cookie_store/cookie_store.mojom';if (mojo.internal.isMojomLoaded(mojomId)) {console.warn('The following mojom is loaded multiple times: ' + mojomId);return;}// 省略...var CookieStore = {name: 'blink.mojom.CookieStore',kVersion: 0,ptrClass: CookieStorePtr,proxyClass: CookieStoreProxy,stubClass: CookieStoreStub,validateRequest: validateCookieStoreRequest,validateResponse: validateCookieStoreResponse,};CookieStoreStub.prototype.validator = validateCookieStoreRequest;CookieStoreProxy.prototype.validator = validateCookieStoreResponse;exports.CookieChangeSubscription = CookieChangeSubscription;exports.CookieStore = CookieStore;exports.CookieStorePtr = CookieStorePtr;exports.CookieStoreAssociatedPtr = CookieStoreAssociatedPtr;
})();

上面代码导出了proxyClass、studClass等：

var CookieStore = {
name: ‘blink.mojom.CookieStore’,
kVersion: 0,
ptrClass: CookieStorePtr,
proxyClass: CookieStoreProxy,
stubClass: CookieStoreStub,
validateRequest: validateCookieStoreRequest,
validateResponse: validateCookieStoreResponse,
};

上面代码省略了大量的定义，实际上在这个源文件搜索CookieStore，可以看到一些定义的细节。
在这里插入图片描述
CookieStore通过prototype完成了定义，不在展开。

接下来，看render这边如何收到来自JS的调用

注册到JS 虚拟机

看C++侧代码，打断点是最直接的做法：
找到getAll的注册函数，如下图，下断点（chromium的JS注册是按需注册的，也就是如果在JS里没访问这个对象，那么这里的V8CookieStore::InstallUnconditionalProperties是不会调用的）：
在这里插入图片描述
V8怎么知道在需要CookieStore的时候跑过来找V8CookieStore::InstallUnconditionalProperties注册这个对象呢？只需要搜索这个方法，找到注册定义：
在这里插入图片描述
这个定义的对象由V8CookieStore::GetWrapperTypeInfo返回。搜索这个函数的调用，就能找到注册的入口：
在这里插入图片描述
继续往下找这个函数的注册入口：
在这里插入图片描述
终于可以下断点了，在上面截图的地方所在函数（ V8Window::Impl::InstallContextDependentProperties）下断点：
在这里插入图片描述
关键注册的流程已经标红，不再冗述。
content.dll!RenderFrameImpl::CommitNavigationWithParams
blink_core.dll!WebLocalFrameImpl::CommitNavigation
blink_modules.dll!V8ContextSnapshotImpl::InstallContextIndependentProps
blink_platform.dll!V8PerContextData::ConstructorForTypeSlowCase
blink_core.dll!V8Window::InstallContextDependentProperties
blink_modules.dll!V8Window::Impl::InstallContextDependentProperties

收到调用

还是通过断点阅读代码：
在这里插入图片描述
JS的调用先到CookieStore::getAll，然后通过成员函数DoRead，把请求转发给HeapMojoRemotenetwork::mojom::blink::RestrictedCookieManager backend_;
在这里插入图片描述
这时，我们要跑去网络进程打断点。根据network::mojom::blink::RestrictedCookieManager的类所在源文件是restricted_cookie_manager.mojom-blink.cc，那么我们去不带blink的源文件对应的函数打上断点：
在这里插入图片描述
核心代码如上图。

总结

从js调用 window.cookieStore.getAll()，总体流程如下图：

编译成
cookie_store.idl
v8_cookie_store.h/cc cookie_store.mojom-blink.h/cc cookie_store.mojom.h/cc等
跨进程`调用
浏览器加载完毕
给V8引起初始化window对象,注册了V8CookieStore的Warper信息
当JS访问V8CookieStore的时候,通过注册信息, 生成CookieStore的JS对象使其可以被调用和访问
JS在访问CookieStore.getAll的时候,转调到对应C++的方法
在getAll方法里,解包JS的参数,转调到实际的网络进程的RestrictedCookieManager去
在getAll方法里,解包JS的参数,转调到实际的网络进程的RestrictedCookieManager去

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