Mojo 简要介绍

Mojo 是一个跨平台 IPC 框架，它诞生于 Chromium ，用来实现 Chromium 进程内/进程间的通信。目前，它也被用于 ChromeOS。

Mojo 的分层

从图中看 Mojo 分 4 层：
1. Mojo Core: Mojo 的实现层，不能独立使用，由 C++ 实现；

2. Mojo System API(C): Mojo 的 C API 层，它和 Mojo Core 对接，可以在程序中独立使用；

3. Mojo System API(C++/Java/JS): Mojo 的各种语言包装层，它将 Mojo C API 包装成多种语言的库，让其他语言可以使用。这一层也可以在程序中独立使用；

4. Mojo Bindings: 这一层引入一种称为 Mojom 的 IDL（接口定义）语言，通过它可以定义通信接口，这些接口会生成接口类，使用户只要实现这些接口就可以使用 Mojo 进行通信，这一层使得 IPC 两端不需要通过原始字节流进行通信，而是通过接口进行通信，有点类似 Protobuf 和 Thrift 。

除了上面提到的那些层之外，在 Chromium 中还有 2 个模块对 Mojo 进行了包装，分别是 Services(//services) 模块和 IPC(//ipc) 模块。

1. Services: 一种更高层次的 IPC 机制，构建于 Mojo 之上，以 Service 的级别来进行 IPC 通信，Chromium 大量使用这种 IPC 机制来包装各种服务，用来取代 Legacy Chrome IPC，比如 device 服务，preferences 服务，audio 服务，viz 服务等。

2. Legacy Chrome IPC: 已经不推荐使用的 Chrome IPC 机制，提供 IPC::Channel 接口以及大量的使用宏来定义的 messages 类。目前它底层也是基于 Mojo 来实现的，但是上层接口和旧的 Chrome IPC 保持一致。Chromium 中还有很多 IPC 使用这种方式，但是不应该在新的服务中使用这种机制。可以在 ipc/ipc_message_start.h 中查看还有哪些部分在使用这种 IPC 机制。

Mojo 在 Chromium 中的分层

在 Chromium 中，还有两个基础模块使用 Mojo，分别是 Services 和 IPC::Channel。

Mojo 的设计

在使用 Mojo 之前，先来看一下 Mojo 的设计，这对理解后面的使用至关重要。

Mojo 支持在多个进程之间互相通信，这一点和其他的 IPC 有很大不同，其他大多只支持 2 个进程之间进行通信。由 Mojo 组成的这些可以互相通信的进程就形成了一个网络，在这个网络内的任意两个进程都可以进行通信，并且每个进程只能处于一个 Mojo 网络中，在这个网络内每一个进程内部有且只有一个 Node，每一个 Node 可以提供多个 Port，每个 Port 对应一种服务，这点类似 TCP/IP 中的 IP 地址和端口的关系。一个 Node:Port 对可以唯一确定一个服务。Node 和 Node 之间通过 Channel 来实现通信，在不同平台上 Channel 有不同的实现方式，在 Linux 上是 domain socket,在 windows 上是 name pipe，在 MAC OS 平台上是 Mach Port。在 Port 上一层，Mojo 封装了 3 个“应用层协议”，分别为 MessagePipe，DataPipe 和 SharedBuffer（类似在 TCP 上封装了 HTTP，SMTP 等）。整体结构如下图：

上图展示了在两个进程间使用 Mojo 的数据流。它有以下几个特点：

1. Channel: Mojo 内部的实现细节，对外不可见，用于包装系统底层的通信通道，在 Linux 下是 domain socket,Windows 下是 name pipe，MAC OS 下是 mach port；

2. Node: 每个进程只有一个 Node，它在 Mojo 中的作用相当于 TCP/IP 中的 IP 地址，同样是内部实现细节，对外不可见；

3. Port: 每个进程可以有上百万个 Port，它在 Mojo 中的作用相当于 TCP/IP 中的端口，同样是内部实现细节，对外不可见，每个 Port 都必定会对应一种应用层接口，目前 Mojo 支持三种应用层接口；

4. MessagePipe: 应用层接口，用于进程间的双向通信，类似 UDP,消息是基于数据报的，底层使用 Channel 通道；

5. DataPipe: 应用层接口，用于进程间单向块数据传递，类似 TCP,消息是基于数据流的，底层使用系统的 Shared Memory 实现；

6. SharedBuffer: 应用层接口，支持双向块数据传递，底层使用系统 Shared Memory 实现；

7. MojoHandle： 所有的 MessagePipe,DataPipe,SharedBuffer 都使用 MojoHandle 来包装，有了这个 Handle 就可以对它们进行读写操作。还可以通过 MessagePipe 将 MojoHandle 发送到网络中的任意进程。

8. PlatformHandle: 用来包装系统的句柄或文件描述符，可以将它转换为 MojoHandle 然后发送到网络中的任意进程。

MessagePipe

一个进程中可以有 N 多个 MessagePipe，所有的 MessagePipe 都共享底层的一条通信通道，就像下图这样：

Mojo 保证同一个 MessagePipe 中数据的发送顺序和接收顺序一致，但是不保证多个 MessagePipe 之间的数据的有序。

Mojo 模糊了进程边界

需要特别说明的是，Mojo 不是只能在不同进程间使用，它从一开始就考虑了在单进程中使用的场景，并且有专门的优化，因此，使用 Mojo 带来的一个额外好处是，在 Mojo 的一端进行读写不必知道另一端是运行在当前进程还是外部进程，这非常有利于将单进程程序逐步的使用 Mojo 拆分为多进程程序，并且可以在调试的时候使用单进程方便调试，在正式环境中使用多进程缩小程序崩溃时的影响范围。