sigproxy: Modernize RPC calls (remote signals)
[quassel.git] / src / common / signalproxy.h
index f3ea4c5..885ebe6 100644 (file)
 
 #pragma once
 
-#include <QEvent>
-#include <QSet>
+#include "common-export.h"
 
 #include <functional>
 #include <initializer_list>
+#include <memory>
+#include <type_traits>
+#include <unordered_map>
+#include <utility>
+
+#include <QDebug>
+#include <QEvent>
+#include <QMetaMethod>
+#include <QSet>
+#include <QThread>
 
+#include "funchelpers.h"
 #include "protocol.h"
+#include "types.h"
 
 struct QMetaObject;
 class QIODevice;
@@ -34,25 +45,29 @@ class QIODevice;
 class Peer;
 class SyncableObject;
 
-class SignalProxy : public QObject
+class COMMON_EXPORT SignalProxy : public QObject
 {
     Q_OBJECT
 
-    class SignalRelay;
+    template<typename Slot, typename Callable = typename FunctionTraits<Slot>::FunctionType>
+    class SlotObject;
+    class SlotObjectBase;
 
 public:
-    enum ProxyMode {
+    enum ProxyMode
+    {
         Server,
         Client
     };
 
-    enum EventType {
+    enum EventType
+    {
         RemovePeerEvent = QEvent::User
     };
 
-    SignalProxy(QObject *parent);
-    SignalProxy(ProxyMode mode, QObject *parent);
-    virtual ~SignalProxy();
+    SignalProxy(QObjectparent);
+    SignalProxy(ProxyMode mode, QObjectparent);
+    ~SignalProxy() override;
 
     void setProxyMode(ProxyMode mode);
     inline ProxyMode proxyMode() const { return _proxyMode; }
@@ -62,27 +77,85 @@ public:
     void setMaxHeartBeatCount(int max);
     inline int maxHeartBeatCount() const { return _maxHeartBeatCount; }
 
-    bool addPeer(Peer *peer);
+    bool addPeer(Peer* peer);
+
+    /**
+     * Attaches a signal for remote emission.
+     *
+     * After calling this method, whenever the sender emits the given signal, an RpcCall message is sent to connected peers.
+     * On the other end, a slot can be attached to handle this message by calling attachSlot().
+
+     * By default, the signal name being sent is as if the SIGNAL() macro had been used, i.e. the normalized signature prefixed with a '2'.
+     * This can be overridden by explicitly providing the signalName argument.
+     *
+     * @sa attachSlot
+     *
+     * @param sender The sender of the signal
+     * @param signal The signal itself (given as a member function pointer)
+     * @param signalName Optional string to be used instead of the actual signal name. Will be normalized.
+     * @returns true if attaching the signal was successful
+     */
+    template<typename Signal>
+    bool attachSignal(const typename FunctionTraits<Signal>::ClassType* sender, Signal signal, const QByteArray& signalName = {});
+
+    /**
+     * Attaches a slot to a remote signal.
+     *
+     * After calling this method, upon receipt of an RpcCall message with a signalName matching the signalName parameter, the given slot
+     * is called with the parameters contained in the message. This is intended to be used in conjunction with attachSignal() on the other
+     * end of the connection.
+     *
+     * Normally, the signalName should be given using the SIGNAL() macro; it will be normalized automatically.
+     *
+     * @sa attachSignal
+     *
+     * @param signalName Name of the signal as stored in the RpcCall message
+     * @param receiver Receiver of the signal
+     * @param slot     Slot to be called (given as a member function pointer)
+     * @returns true if attaching the slot was successful
+     */
+    template<typename Slot, typename = std::enable_if_t<std::is_member_function_pointer<Slot>::value>>
+    bool attachSlot(const QByteArray& signalName, typename FunctionTraits<Slot>::ClassType* receiver, Slot slot);
 
-    bool attachSignal(QObject *sender, const char *signal, const QByteArray &sigName = QByteArray());
-    bool attachSlot(const QByteArray &sigName, QObject *recv, const char *slot);
+    /**
+     * @overload
+     *
+     * Attaches a functor to a remote signal.
+     *
+     * After calling this method, upon receipt of an RpcCall message with a signalName matching the signalName parameter, the given functor
+     * is invoked with the parameters contained in the message. This is intended to be used in conjunction with attachSignal() on the other
+     * end of the connection. This overload can be used, for example, with a lambda that accepts arguments matching the RpcCall parameter
+     * list.
+     *
+     * The context parameter controls the lifetime of the connection; if the context is deleted, the functor is deleted as well.
+     *
+     * @sa attachSignal
+     *
+     * @param signalName Name of the signal as stored in the RpcCall message
+     * @param context QObject context controlling the lifetime of the callable
+     * @param slot    The functor to be invoked
+     * @returns true if attaching the functor was successful
+     */
+    template<typename Slot, typename = std::enable_if_t<!std::is_member_function_pointer<Slot>::value>>
+    bool attachSlot(const QByteArray& signalName, const QObject* context, Slot slot);
 
-    void synchronize(SyncableObject *obj);
-    void stopSynchronize(SyncableObject *obj);
+    void synchronize(SyncableObjectobj);
+    void stopSynchronize(SyncableObjectobj);
 
     class ExtendedMetaObject;
-    ExtendedMetaObject *extendedMetaObject(const QMetaObject *meta) const;
-    ExtendedMetaObject *createExtendedMetaObject(const QMetaObject *meta, bool checkConflicts = false);
-    inline ExtendedMetaObject *extendedMetaObject(const QObject *obj) const { return extendedMetaObject(metaObject(obj)); }
-    inline ExtendedMetaObject *createExtendedMetaObject(const QObject *obj, bool checkConflicts = false) { return createExtendedMetaObject(metaObject(obj), checkConflicts); }
+    ExtendedMetaObject* extendedMetaObject(const QMetaObject* meta) const;
+    ExtendedMetaObject* createExtendedMetaObject(const QMetaObject* meta, bool checkConflicts = false);
+    inline ExtendedMetaObject* extendedMetaObject(const QObject* obj) const { return extendedMetaObject(metaObject(obj)); }
+    inline ExtendedMetaObject* createExtendedMetaObject(const QObject* obj, bool checkConflicts = false)
+    {
+        return createExtendedMetaObject(metaObject(obj), checkConflicts);
+    }
 
     bool isSecure() const { return _secure; }
     void dumpProxyStats();
-    void dumpSyncMap(SyncableObject *object);
+    void dumpSyncMap(SyncableObjectobject);
 
-    static SignalProxy *current() {
-        return _current;
-    }
+    static SignalProxy* current();
 
     /**@{*/
     /**
@@ -91,15 +164,17 @@ public:
      * @param closure Code you want to execute within of that restricted environment
      */
     void restrictTargetPeers(QSet<Peer*> peers, std::function<void()> closure);
-    void restrictTargetPeers(Peer *peer, std::function<void()> closure) {
+    void restrictTargetPeers(Peer* peer, std::function<void()> closure)
+    {
         QSet<Peer*> set;
         set.insert(peer);
         restrictTargetPeers(set, std::move(closure));
     }
 
-    //A better version, but only implemented on Qt5 if Initializer Lists exist
+    // A better version, but only implemented on Qt5 if Initializer Lists exist
 #ifdef Q_COMPILER_INITIALIZER_LISTS
-    void restrictTargetPeers(std::initializer_list<Peer*> peers, std::function<void()> closure) {
+    void restrictTargetPeers(std::initializer_list<Peer*> peers, std::function<void()> closure)
+    {
         restrictTargetPeers(QSet<Peer*>(peers), std::move(closure));
     }
 #endif
@@ -108,40 +183,35 @@ public:
     inline int peerCount() const { return _peerMap.size(); }
     QVariantList peerData();
 
-    Peer *peerById(int peerId);
+    PeerpeerById(int peerId);
 
     /**
      * @return If handling a signal, the Peer from which the current signal originates
      */
-    Peer *sourcePeer();
-    void setSourcePeer(Peer *sourcePeer);
+    PeersourcePeer();
+    void setSourcePeer(PeersourcePeer);
 
     /**
      * @return If sending a signal, the Peer to which the current signal is directed
      */
-    Peer *targetPeer();
-    void setTargetPeer(Peer *targetPeer);
-
-public slots:
-    void detachObject(QObject *obj);
-    void detachSignals(QObject *sender);
-    void detachSlots(QObject *receiver);
+    Peer* targetPeer();
+    void setTargetPeer(Peer* targetPeer);
 
 protected:
-    void customEvent(QEvent *event);
-    void sync_call__(const SyncableObject *obj, ProxyMode modeType, const char *funcname, va_list ap);
-    void renameObject(const SyncableObject *obj, const QString &newname, const QString &oldname);
+    void customEvent(QEvent* event) override;
+    void sync_call__(const SyncableObject* obj, ProxyMode modeType, const char* funcname, va_list ap);
+    void renameObject(const SyncableObject* obj, const QString& newname, const QString& oldname);
 
 private slots:
     void removePeerBySender();
-    void objectRenamed(const QByteArray &classname, const QString &newname, const QString &oldname);
+    void objectRenamed(const QByteArray& classname, const QString& newname, const QString& oldname);
     void updateSecureState();
 
 signals:
-    void peerRemoved(Peer *peer);
+    void peerRemoved(Peerpeer);
     void connected();
     void disconnected();
-    void objectInitialized(SyncableObject *);
+    void objectInitialized(SyncableObject*);
     void heartBeatIntervalChanged(int secs);
     void maxHeartBeatCountChanged(int max);
     void lagUpdated(int lag);
@@ -155,75 +225,209 @@ private:
     void initServer();
     void initClient();
 
-    static const QMetaObject *metaObject(const QObject *obj);
+    static const QMetaObject* metaObject(const QObject* obj);
 
-    void removePeer(Peer *peer);
+    void removePeer(Peerpeer);
     void removeAllPeers();
 
-    int nextPeerId() {
-        return _lastPeerId++;
-    }
+    int nextPeerId() { return _lastPeerId++; }
+
+    /**
+     * Attaches a SlotObject for the given signal name.
+     *
+     * @param signalName Signal name to be associated with the SlotObject
+     * @param slotObject The SlotObject instance to be invoked for incoming and matching RpcCall messages
+     */
+    void attachSlotObject(const QByteArray& signalName, std::unique_ptr<SlotObjectBase> slotObject);
+
+    /**
+     * Deletes all SlotObjects associated with the given context.
+     *
+     * @param context The context
+     */
+    void detachSlotObjects(const QObject* context);
+
+    /**
+     * Dispatches an RpcMessage for the given signal and parameters.
+     *
+     * @param signalName The signal
+     * @param params     The parameters
+     */
+    void dispatchSignal(QByteArray signalName, QVariantList params);
 
     template<class T>
-    void dispatch(const T &protoMessage);
+    void dispatch(const TprotoMessage);
     template<class T>
-    void dispatch(Peer *peer, const T &protoMessage);
+    void dispatch(Peer* peer, const T& protoMessage);
 
-    void handle(Peer *peer, const Protocol::SyncMessage &syncMessage);
-    void handle(Peer *peer, const Protocol::RpcCall &rpcCall);
-    void handle(Peer *peer, const Protocol::InitRequest &initRequest);
-    void handle(Peer *peer, const Protocol::InitData &initData);
+    void handle(Peer* peer, const Protocol::SyncMessage& syncMessage);
+    void handle(Peer* peer, const Protocol::RpcCall& rpcCall);
+    void handle(Peer* peer, const Protocol::InitRequest& initRequest);
+    void handle(Peer* peer, const Protocol::InitData& initData);
 
     template<class T>
-    void handle(Peer *, T) { Q_ASSERT(0); }
+    void handle(Peer*, T)
+    {
+        Q_ASSERT(0);
+    }
 
-    bool invokeSlot(QObject *receiver, int methodId, const QVariantList &params, QVariant &returnValue, Peer *peer = 0);
-    bool invokeSlot(QObject *receiver, int methodId, const QVariantList &params = QVariantList(), Peer *peer = 0);
+    bool invokeSlot(QObject* receiver, int methodId, const QVariantList& params, QVariant& returnValue, Peer* peer = nullptr);
+    bool invokeSlot(QObject* receiver, int methodId, const QVariantList& params = QVariantList(), Peer* peer = nullptr);
 
-    void requestInit(SyncableObject *obj);
-    QVariantMap initData(SyncableObject *obj) const;
-    void setInitData(SyncableObject *obj, const QVariantMap &properties);
+    void requestInit(SyncableObjectobj);
+    QVariantMap initData(SyncableObjectobj) const;
+    void setInitData(SyncableObject* obj, const QVariantMap& properties);
 
-    static void disconnectDevice(QIODevice *dev, const QString &reason = QString());
+    static void disconnectDevice(QIODevice* dev, const QString& reason = QString());
 
+private:
     QHash<int, Peer*> _peerMap;
 
     // containg a list of argtypes for fast access
-    QHash<const QMetaObject *, ExtendedMetaObject *> _extendedMetaObjects;
-
-    // SignalRelay for all manually attached signals
-    SignalRelay *_signalRelay;
+    QHash<const QMetaObject*, ExtendedMetaObject*> _extendedMetaObjects;
 
-    // RPC function -> (object, slot ID)
-    typedef QPair<QObject *, int> MethodId;
-    typedef QMultiHash<QByteArray, MethodId> SlotHash;
-    SlotHash _attachedSlots;
+    std::unordered_multimap<QByteArray, std::unique_ptr<SlotObjectBase>, Hash<QByteArray>> _attachedSlots;  ///< Attached slot objects
 
     // slaves for sync
-    typedef QHash<QString, SyncableObject *> ObjectId;
+    using ObjectId = QHash<QString, SyncableObject*>;
     QHash<QByteArray, ObjectId> _syncSlave;
 
     ProxyMode _proxyMode;
     int _heartBeatInterval;
     int _maxHeartBeatCount;
 
-    bool _secure; // determines if all connections are in a secured state (using ssl or internal connections)
+    bool _secure;  // determines if all connections are in a secured state (using ssl or internal connections)
 
     int _lastPeerId = 0;
 
-    QSet<Peer *> _restrictedTargets;
+    QSet<Peer*> _restrictedTargets;
     bool _restrictMessageTarget = false;
 
-    Peer *_sourcePeer = nullptr;
-    Peer *_targetPeer = nullptr;
+    Peer_sourcePeer = nullptr;
+    Peer_targetPeer = nullptr;
 
-    thread_local static SignalProxy *_current;
-
-    friend class SignalRelay;
     friend class SyncableObject;
     friend class Peer;
 };
 
+// ---- Template function implementations ---------------------------------------
+
+template<typename Signal>
+bool SignalProxy::attachSignal(const typename FunctionTraits<Signal>::ClassType* sender, Signal signal, const QByteArray& signalName)
+{
+    static_assert(std::is_member_function_pointer<Signal>::value, "Signal must be given as member function pointer");
+
+    // Determine the signalName to be stored in the RpcCall
+    QByteArray name;
+    if (signalName.isEmpty()) {
+        auto method = QMetaMethod::fromSignal(signal);
+        if (!method.isValid()) {
+            qWarning().nospace() << Q_FUNC_INFO << ": Function pointer is not a signal";
+            return false;
+        }
+        name = "2" + method.methodSignature();  // SIGNAL() prefixes the signature with "2"
+    }
+    else {
+        name = QMetaObject::normalizedSignature(signalName.constData());
+    }
+
+    // Upon signal emission, marshall the signal's arguments into a QVariantList and dispatch an RpcCall message
+    connect(sender, signal, this, [this, signalName = std::move(name)](auto&&... args) {
+        this->dispatchSignal(std::move(signalName), {QVariant::fromValue<decltype(args)>(args)...});
+    });
+
+    return true;
+}
+
+template<typename Slot, typename>
+bool SignalProxy::attachSlot(const QByteArray& signalName, typename FunctionTraits<Slot>::ClassType* receiver, Slot slot)
+{
+    // Create a wrapper function that invokes the member function pointer for the receiver instance
+    attachSlotObject(signalName, std::make_unique<SlotObject<Slot>>(receiver, [receiver, slot = std::move(slot)](auto&&... args) {
+        (receiver->*slot)(std::forward<decltype(args)>(args)...);
+    }));
+    return true;
+}
+
+template<typename Slot, typename>
+bool SignalProxy::attachSlot(const QByteArray& signalName, const QObject* context, Slot slot)
+{
+    static_assert(!std::is_same<Slot, const char*>::value, "Old-style slots not supported");
+
+    attachSlotObject(signalName, std::make_unique<SlotObject<Slot>>(context, std::move(slot)));
+    return true;
+}
+
+/**
+ * Base object for storing a slot (or functor) to be invoked with a list of arguments.
+ *
+ * @note Having this untemplated base class for SlotObject allows for handling slots in the implementation rather than in the header.
+ */
+class COMMON_EXPORT SignalProxy::SlotObjectBase
+{
+public:
+    virtual ~SlotObjectBase() = default;
+
+    /**
+     * @returns The context associated with the slot
+     */
+    const QObject* context() const;
+
+    /**
+     * Invokes the slot with the given list of parameters.
+     *
+     * If the parameters cannot all be converted to the slot's argument types, or there is a mismatch in argument count,
+     * the invocation will fail.
+     *
+     * @param params List of arguments marshalled as QVariants
+     * @returns true if the invocation was successful
+     */
+    virtual bool invoke(const QVariantList& params) const = 0;
+
+protected:
+    SlotObjectBase(const QObject* context);
+
+private:
+    const QObject* _context;
+};
+
+/**
+ * Specialization of SlotObjectBase for a particular type of slot.
+ *
+ * Callable may be a function wrapper around a member function pointer of type Slot,
+ * or a functor that can be invoked directly.
+ *
+ * @tparam Slot     Type of the slot, used for determining the callable's signature
+ * @tparam Callable Type of the actual callable to be invoked
+ */
+template<typename Slot, typename Callable>
+class SignalProxy::SlotObject : public SlotObjectBase
+{
+public:
+    /**
+     * Constructs a SlotObject for the given callable, whose lifetime is controlled by context.
+     *
+     * @param context  Context object; if destroyed, the slot object will be destroyed as well by SignalProxy.
+     * @param callable Callable to be invoked
+     */
+    SlotObject(const QObject* context, Callable callable)
+        : SlotObjectBase(context)
+        , _callable(std::move(callable))
+    {}
+
+    // See base class
+    bool invoke(const QVariantList& params) const override
+    {
+        if (QThread::currentThread() != context()->thread()) {
+            qWarning() << "Cannot call slot in different thread!";
+            return false;
+        }
+        return invokeWithArgsList(_callable, params);
+    }
+
+private:
+    Callable _callable;
+};
 
 // ==================================================
 //  ExtendedMetaObject
@@ -233,11 +437,11 @@ class SignalProxy::ExtendedMetaObject
     class MethodDescriptor
     {
     public:
-        MethodDescriptor(const QMetaMethod &method);
-        MethodDescriptor() : _returnType(-1), _minArgCount(-1), _receiverMode(SignalProxy::Client) {}
+        MethodDescriptor(const QMetaMethodmethod);
+        MethodDescriptor() = default;
 
-        inline const QByteArray &methodName() const { return _methodName; }
-        inline const QList<int> &argTypes() const { return _argTypes; }
+        inline const QByteArraymethodName() const { return _methodName; }
+        inline const QList<int>argTypes() const { return _argTypes; }
         inline int returnType() const { return _returnType; }
         inline int minArgCount() const { return _minArgCount; }
         inline SignalProxy::ProxyMode receiverMode() const { return _receiverMode; }
@@ -245,40 +449,40 @@ class SignalProxy::ExtendedMetaObject
     private:
         QByteArray _methodName;
         QList<int> _argTypes;
-        int _returnType;
-        int _minArgCount;
-        SignalProxy::ProxyMode _receiverMode; // Only acceptable as a Sync Call if the receiving SignalProxy is in this mode.
+        int _returnType{-1};
+        int _minArgCount{-1};
+        SignalProxy::ProxyMode _receiverMode{
+            SignalProxy::Client};  // Only acceptable as a Sync Call if the receiving SignalProxy is in this mode.
     };
 
-
 public:
-    ExtendedMetaObject(const QMetaObject *meta, bool checkConflicts);
+    ExtendedMetaObject(const QMetaObjectmeta, bool checkConflicts);
 
-    inline const QByteArray &methodName(int methodId) { return methodDescriptor(methodId).methodName(); }
-    inline const QList<int> &argTypes(int methodId) { return methodDescriptor(methodId).argTypes(); }
+    inline const QByteArraymethodName(int methodId) { return methodDescriptor(methodId).methodName(); }
+    inline const QList<int>argTypes(int methodId) { return methodDescriptor(methodId).argTypes(); }
     inline int returnType(int methodId) { return methodDescriptor(methodId).returnType(); }
     inline int minArgCount(int methodId) { return methodDescriptor(methodId).minArgCount(); }
     inline SignalProxy::ProxyMode receiverMode(int methodId) { return methodDescriptor(methodId).receiverMode(); }
 
-    inline int methodId(const QByteArray &methodName) { return _methodIds.contains(methodName) ? _methodIds[methodName] : -1; }
+    inline int methodId(const QByteArraymethodName) { return _methodIds.contains(methodName) ? _methodIds[methodName] : -1; }
 
     inline int updatedRemotelyId() { return _updatedRemotelyId; }
 
-    inline const QHash<QByteArray, int> &slotMap() { return _methodIds; }
-    const QHash<int, int> &receiveMap();
+    inline const QHash<QByteArray, int>slotMap() { return _methodIds; }
+    const QHash<int, int>receiveMap();
 
-    const QMetaObject *metaObject() const { return _meta; }
+    const QMetaObjectmetaObject() const { return _meta; }
 
-    static QByteArray methodName(const QMetaMethod &method);
-    static QString methodBaseName(const QMetaMethod &method);
+    static QByteArray methodName(const QMetaMethodmethod);
+    static QString methodBaseName(const QMetaMethodmethod);
 
 private:
-    const MethodDescriptor &methodDescriptor(int methodId);
+    const MethodDescriptormethodDescriptor(int methodId);
 
-    const QMetaObject *_meta;
-    int _updatedRemotelyId; // id of the updatedRemotely() signal - makes things faster
+    const QMetaObject_meta;
+    int _updatedRemotelyId;  // id of the updatedRemotely() signal - makes things faster
 
     QHash<int, MethodDescriptor> _methods;
     QHash<QByteArray, int> _methodIds;
-    QHash<int, int> _receiveMap; // if slot x is called then hand over the result to slot y
+    QHash<int, int> _receiveMap;  // if slot x is called then hand over the result to slot y
 };