FFmpeg: 自实现ijkplayer播放器--04消息队列设计

八月的雨季997

已于 2025-07-26 12:07:11 修改

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分类专栏：自实现ijkplayer播放器文章标签： ffmpeg

于 2024-04-11 11:09:47 首次发布

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本文详细介绍了基于FFmpeg的ijkplayer播放器中消息队列的设计，包括播放器状态转换图，不同状态对应的消息，以及消息对象的创建、插入、获取、初始化和销毁等关键API。消息队列采用链表存储，通过recycle_msg实现消息回收，优化内存操作。此外，还涵盖了消息队列的启动、终止和管理等核心功能。

文章目录

消息队列，用于发送，设置播放器的状态，实现ui界面，jikpalyer以及ffplay之间的通信

播放器状态转换图

实线箭头连接的状态变化通过 API 调⽤完成
虚线箭头连接的状态变化是通过播放器内部执⾏完特定任务或者发⽣错误⽽⾃动发⽣的状态
变化
请添加图片描述

播放器状态对应的消息：

idle: MP_STATE_IDLE 闲置状态，刚完成构造的 FijkPlaye
initialized： MP_STATE_INITIALIZED 初始化完成状态，和 idle 状态相⽐，仅是多了输⼊媒体
数据源的信息
async_preparing：MP_STATE_ASYNC_PREPARING 异步准备状态，进行打开媒体⽂件，打开解码器以及新建解码线程，新建数据 read 线程，打开⾳频输出设备，新建视频输出线程等
prepared：MP_STATE_PREPARED，完成指定任务后⾃动转化为此状态。此状态下已经缓冲并解码了⼀部分⾳视频数据，可以随时进⾏播放
started：MP_STATE_STARTED 媒体（视频、⾳频）正在播放中
paused：MP_STATE_PAUSED 媒体（视频、⾳频）播放暂停
completed：MP_STATE_COMPLETED 媒体（视频、⾳频）播放完成。可重新从头开始播
放。
stop: MP_STATE_STOPPED 播放器各种线程占⽤资源都已经释放。⾳频设备关闭
error： MP_STATE_ERROR 播放器出现错误

消息对象

typedef struct AVMessage {
    int what;           // 消息类型
    int arg1;           // 参数1
    int arg2;           // 参数2
    void *obj;          // 如果arg1 arg2还不够存储消息则使⽤该参数
    void (*free_l)(void *obj);  // 释放obj指向的函数
    struct AVMessage *next; // 下⼀个消息
} AVMessage;

消息队列

typedef struct MessageQueue {   // 消息队列
    AVMessage *first_msg, *last_msg;    // 消息头，消息尾部
    int nb_messages;    // 有多少个消息
    int abort_request;  // 请求终⽌消息队列
    SDL_mutex *mutex;   // 互斥量
    SDL_cond *cond;     // 条件变量
    AVMessage *recycle_msg; // 消息循环使⽤
    int recycle_count;  // 循环的次数，利⽤局部性原理
    int alloc_count;    // 分配的次数
} MessageQueue;

recycle_msg：
用于回收消息，消息使用链表进行存储，当消息取出时，通过recycle_msg链接该消息，重新用做新消息使用
作用：节省了对新消息申请空间，以及对取出的消息释放内存操作

消息队列api

插入消息

// 消息队列内部重新去构建 AVMessage（重新申请AVMessage，或者来自于recycle_msg）
// 新的消息插入到尾部
int msg_queue_put_private(MessageQueue *q, AVMessage *msg)
{
    AVMessage *msg1;

    if(q->abort_request)
        return -1;

    //1. 消息体使用回收的资源还是重新malloc
    msg1 = q->recycle_msg;
    if(msg1) {
        q->recycle_msg = msg1->next;
        q->recycle_count++;
    } else {
        q->alloc_count++;
        msg1 = (AVMessage *)av_malloc(sizeof(AVMessage));
    }

    *msg1 = *msg;
    msg1->next = NULL;

    if(!q->first_msg) {
        q->first_msg = msg1;
    } else {
        q->last_msg->next = msg1;
    }

    q->last_msg = msg1;
    q->nb_messages++;
    SDL_CondSignal(q->cond);
    return 0;
}

获取消息

int msg_queue_get(MessageQueue *q, AVMessage *msg, int block)
{
    AVMessage *msg1;
    int ret;

    SDL_LockMutex(q->mutex);

    for(;;) {
        if(q->abort_request) {
            ret = -1;
            break;
        }
        //获取消息
        msg1 = q->first_msg;
        if(msg1) {
            q->first_msg = msg1->next;
            if(!q->first_msg)
                q->last_msg = NULL;
            q->nb_messages--;
            *msg = *msg1;
            msg1->obj = NULL;
            msg1->next = q->recycle_msg;
            q->recycle_msg = msg1;
            ret =1;
            break;      // 记得这里有个break的
        } else if (!block) {
            ret = 0;
            break;
        } else {
            SDL_CondWait(q->cond, q->mutex);
        }
    }
    SDL_UnlockMutex(q->mutex);
    return ret;
}

初始化消息

// 消息队列初始化
void msg_queue_init(MessageQueue *q)
{
    memset(q, 0, sizeof(MessageQueue));
    q->mutex = SDL_CreateMutex();
    q->cond = SDL_CreateCond();
    q->abort_request = 1;
}

插入消息加锁

int msg_queue_put(MessageQueue *q, AVMessage *msg)
{
    int ret;
    SDL_LockMutex(q->mutex);
    ret = msg_queue_put_private(q, msg);
    SDL_UnlockMutex(q->mutex);
    return ret;
}

初始化消息

void msg_init_msg(AVMessage *msg)
{
    memset(msg, 0, sizeof(AVMessage));
}

设置消息参数

void msg_queue_put_simple1(MessageQueue *q, int what)
{
    AVMessage msg;
    msg_init_msg(&msg);
    msg.what = what;
    msg_queue_put(q, &msg);
}

// 释放msg的obj资源
void msg_obj_free_l(void *obj)
{
    av_free(obj);
}
//插入消息，带消息类型，带2个参数，带obj
void msg_queue_put_simple4(MessageQueue *q, int what, int arg1, int arg2, void *obj, int obj_len)
{
    AVMessage msg;
    msg_init_msg(&msg);
    msg.what = what;
    msg.arg1 = arg1;
    msg.arg2 = arg2;
    msg.obj = av_malloc(obj_len);
    memcpy(msg.obj, obj, obj_len);
    msg.free_l = msg_obj_free_l;
    msg_queue_put(q, &msg);
}

消息队列初始化

void msg_queue_init(MessageQueue *q)
{
    memset(q, 0, sizeof(MessageQueue));
    q->mutex = SDL_CreateMutex();
    q->cond = SDL_CreateCond();
    q->abort_request = 1;
}

清空消息

 // 消息队列flush，清空所有的消息
void msg_queue_flush(MessageQueue *q)
{
    AVMessage *msg, *msg1;

    SDL_LockMutex(q->mutex);
    for (msg = q->first_msg; msg != NULL; msg = msg1) { // 这个时候的obj没有清空？那会导致泄漏，实际是把消息对象暂存到了recycle_msg
        msg1 = msg->next;
        msg->next = q->recycle_msg;
        q->recycle_msg = msg;
    }
    q->last_msg = NULL;
    q->first_msg = NULL;
    q->nb_messages = 0;
    SDL_UnlockMutex(q->mutex);

}

销毁消息

void msg_queue_destroy(MessageQueue *q)
{
    msg_queue_flush(q);

   SDL_LockMutex(q->mutex);
   while(q->recycle_msg) {
       AVMessage *msg = q->recycle_msg;
       if (msg)
           q->recycle_msg = msg->next;
       msg_free_res(msg);
       av_freep(&msg);
   }
   SDL_UnlockMutex(q->mutex);

   SDL_DestroyMutex(q->mutex);
   SDL_DestroyCond(q->cond);
}

启动消息队列

void msg_queue_start(MessageQueue *q)
{
    SDL_LockMutex(q->mutex);
    q->abort_request = 0;
    // 插入一个消息
    AVMessage msg;
    msg_init_msg(&msg);
    msg.what = FFP_MSG_FLUSH;
    msg_queue_put_private(q, &msg);
    SDL_UnlockMutex(q->mutex);
}

终止消息队列

void msg_queue_abort(MessageQueue *q)
{
    SDL_LockMutex(q->mutex);
    q->abort_request = 1;
    SDL_CondSignal(q->cond);
    SDL_UnlockMutex(q->mutex);
}

删除消息

// 消息删除 把队列里同一消息类型的消息全删除掉
void msg_queue_remove(MessageQueue *q, int what)
{
    AVMessage **p_msg, *msg, *last_msg;
        SDL_LockMutex(q->mutex);

        last_msg = q->first_msg;

        if (!q->abort_request && q->first_msg) {
            p_msg = &q->first_msg;
            while (*p_msg) {
                msg = *p_msg;
                if (msg->what == what) {        // 同类型的消息全部删除
                    *p_msg = msg->next;
                    msg_free_res(msg);
                    msg->next = q->recycle_msg;     // 消息体回收
                    q->recycle_msg = msg;
                    q->nb_messages--;
                } else {
                    last_msg = msg;
                    p_msg = &msg->next;
                }
            }

            if (q->first_msg) {
                q->last_msg = last_msg;
            } else {
                q->last_msg = NULL;
            }
        }

        SDL_UnlockMutex(q->mutex);
}