Roll src/third_party/WebKit 6a61df7:51aa64b (svn 201111:201112)
[chromium-blink-merge.git] / docs / mojo_in_chromium.md
blobd2a7d196baa199cf89e8f495890ee9bf421bbd87
1 **THIS DOCUIMENT IS A WORK IN PROGRESS.** As long as this notice exists, you should probably ignore everything below it.
5 # Introduction
7 This document is intended to serve as a Mojo primer for Chromium developers. No prior knowledge of Mojo is assumed, but you should have a decent grasp of C++ and be familiar with Chromium's multi-process architecture as well as common concepts used throughout Chromium such as smart pointers, message loops, callback binding, and so on.
9 ## Should I Bother Reading This?
11 If you're planning to build a Chromium feature that needs IPC and you aren't already using Mojo, you probably want to read this. **Legacy IPC** -- _i.e._, `foo_messages.h` files, message filters, and the suite of `IPC_MESSAGE_*` macros -- **is on the verge of deprecation.**
13 ## Why Mojo?
15 Mojo provides IPC primitives for pushing messages and data around between transferrable endpoints which may or may not cross process boundaries; it simplifies threading with regard to IPC; it standardizes message serialization in a way that's resilient to versioning issues; and it can be used with relative ease and consistency across a number of languages including C++, Java, and `JavaScript` -- all languages which comprise a significant share of Chromium code.
17 The messaging protocol doesn't strictly need to be used for IPC though, and there are some higher-level reasons for this adoption and for the specific approach to integration outlined in this document.
19 ### Code Health
21 At the moment we have fairly weak separation between components, with DEPS being the strongest line of defense against increasing complexity.
23 A component Foo might hold a reference to some bit of component Bar's internal state, or it might expect Bar to initialize said internal state in some particular order. These sorts of problems are reasonably well-mitigated by the code review process, but they can (and do) still slip through the cracks, and they have a noticeable cumulative effect on complexity as the code base continues to grow.
25 We think we can make a lasting positive impact on code health by establishing more concrete boundaries between components, and this is something a library like Mojo gives us an opportunity to do.
27 ### Modularity
29 In addition to code health -- which alone could be addressed in any number of ways that don't involve Mojo -- this approach opens doors to build and distribute parts of Chrome separately from the main binary.
31 While we're not currently taking advantage of this capability, doing so remains a long-term goal due to prohibitive binary size constraints in emerging mobile markets. Many open questions around the feasibility of this goal should be answered by the experimental Mandoline project as it unfolds, but the Chromium project can be technically prepared for such a transition in the meantime.
33 ### Mandoline
35 The Mandoline project is producing a potential replacement for `src/content`. Because Mandoline components are Mojo apps, and Chromium is now capable of loading Mojo apps (somethings we'll discuss later),  Mojo apps can be shared between both projects with minimal effort. Developing your feature as or within a Mojo application can mean you're contributing to both Chromium and Mandoline.
37 # Mojo Overview
39 This section provides a general overview of Mojo and some of its API features. You can probably skip straight to [Your First Mojo Application](#Your_First_Mojo_Application.md) if you just want to get to some practical sample code.
41 The Mojo Embedder Development Kit (EDK) provides a suite of low-level IPC primitives: **message pipes**, **data pipes**, and **shared buffers**. We'll focus primarily on message pipes and the C++ bindings API in this document.
43 _TODO: Java and JS bindings APIs should also be covered here._
45 ## Message Pipes
47 A message pipe is a lightweight primitive for reliable, bidirectional, queued transfer of relatively small packets of data. Every pipe endpoint  is identified by a **handle** -- a unique process-wide integer identifying the endpoint to the EDK.
49 A single message across a pipe consists of a binary payload and an array of zero or more handles to be transferred. A pipe's endpoints may live in the same process or in two different processes.
51 Pipes are easy to create. The `mojo::MessagePipe` type (see [//third\_party/mojo/src/mojo/public/cpp/system/message\_pipe.h](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/third_party/mojo/src/mojo/public/cpp/system/message_pipe.h)) provides a nice class wrapper with each endpoint represented as a scoped handle type (see members `handle0` and `handle1` and the definition of `mojo::ScopedMessagePipeHandle`). In the same header you can find `WriteMessageRaw` and `ReadMessageRaw` definitions. These are in theory all one needs to begin pushing things from one endpoint to the other.
53 While it's worth being aware of `mojo::MessagePipe` and the associated raw I/O functions, you will rarely if ever have a use for them. Instead you'll typically use bindings code generated from mojom interface definitions, along with the public bindings API which mostly hides the underlying pipes.
55 ## Mojom Bindings
57 Mojom is the IDL for Mojo interfaces. When given a mojom file, the bindings generator outputs a collection of bindings libraries for each supported language. Mojom syntax is fairly straightforward (TODO: Link to a mojom language spec?). Consider the example mojom file below:
59 ```
60 // frobinator.mojom
61 module frob;
62 interface Frobinator {
63   Frobinate();
65 ```
67 This can be used to generate bindings for a very simple `Frobinator` interface. Bindings are generated at build time and will match the location of the mojom source file itself, mapped into the generated output directory for your Chromium build. In this case one can expect to find files named `frobinator.mojom.js`, `frobinator.mojom.cc`, `frobinator.mojom.h`, _etc._
69 The C++ header (`frobinator.mojom.h`) generated from this mojom will define a pure virtual class interface named `frob::Frobinator` with a pure virtual method of signature `void Frobinate()`. Any class which implements this interface is effectively a `Frobinator` service.
71 ## C++ Bindings API
73 Before we see an example implementation and usage of the Frobinator, there are a handful of interesting bits in the public C++ bindings API you should be familiar with. These complement generated bindings code and generally obviate any need to use a `mojo::MessagePipe` directly.
75 In all of the cases below, `T` is the type of a generated bindings class interface, such as the `frob::Frobinator` discussed above.
77 ### `mojo::InterfacePtr<T>`
79 Defined in [//third\_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/interface\_ptr.h](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/third_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/interface_ptr.h).
81 `mojo::InterfacePtr<T>` is a typed proxy for a service of type `T`, which can be bound to a message pipe endpoint. This class implements every interface method on `T` by serializing a message (encoding the method call and its arguments) and writing it to the pipe (if bound.) This is the standard way for C++ code to talk to any Mojo service.
83 For illustrative purposes only, we can create a message pipe and bind an `InterfacePtr` to one end as follows:
85 ```
86   mojo::MessagePipe pipe;
87   mojo::InterfacePtr<frob::Frobinator> frobinator;
88   frobinator.Bind(
89       mojo::InterfacePtrInfo<frob::Frobinator>(pipe.handle0.Pass(), 0u));
90 ```
92 You could then call `frobinator->Frobinate()` and read the encoded `Frobinate` message from the other side of the pipe (`handle1`.) You most likely don't want to do this though, because as you'll soon see there's a nicer way to establish service pipes.
94 ### `mojo::InterfaceRequest<T>`
96 Defined in [//third\_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/interface\_request.h](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/third_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/interface_request.h).
98 `mojo::InterfaceRequest<T>` is a typed container for a message pipe endpoint that should _eventually_ be bound to a service implementation. An `InterfaceRequest` doesn't actually _do_ anything, it's just a way of holding onto an endpoint without losing interface type information.
100 A common usage pattern is to create a pipe, bind one end to an `InterfacePtr<T>`, and pass the other end off to someone else (say, over some other message pipe) who is expected to eventually bind it to a concrete service implementation. `InterfaceRequest<T>` is here for that purpose and is, as we'll see later, a first-class concept in Mojom interface definitions.
102 As with `InterfacePtr<T>`, we can manually bind an `InterfaceRequest<T>` to a pipe endpoint:
105   mojo::MessagePipe pipe;
107   mojo::InterfacePtr<frob::Frobinator> frobinator;
108   frobinator.Bind(
109       mojo::InterfacePtrInfo<frob::Frobinator>(pipe.handle0.Pass(), 0u));
111   mojo::InterfaceRequest<frob::Frobinator> frobinator_request;
112   frobinator_request.Bind(pipe.handle1.Pass());
115 At this point we could start making calls to `frobinator->Frobinate()` as before, but they'll just sit in queue waiting for the request side to be bound. Note that the basic logic in the snippet above is such a common pattern that there's a convenient API function which does it for us.
117 ### `mojo::GetProxy<T>`
119 Defined in [//third\_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/interface\_request.h](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/third_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/interface_request.h).
121 `mojo::GetProxy<T>` is the function you will most commonly use to create a new message pipe. Its signature is as follows:
124 template <typename T>
125 mojo::InterfaceRequest<T> GetProxy(mojo::InterfacePtr<T>* ptr);
128 This function creates a new message pipe, binds one end to the given `InterfacePtr` argument, and binds the other end to a new `InterfaceRequest` which it then returns. Equivalent to the sample code just above is the following snippet:
131   mojo::InterfacePtr<frob::Frobinator> frobinator;
132   mojo::InterfaceRequest<frob::Frobinator> frobinator_request =
133       mojo::GetProxy(&frobinator);
136 ### `mojo::Binding<T>`
138 Defined in [//third\_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/binding.h](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/third_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/binding.h).
140 Binds one end of a message pipe to an implementation of service `T`. A message sent from the other end of the pipe will be read and, if successfully decoded as a `T` message, will invoke the corresponding call on the bound `T` implementation. A `Binding<T>` must be constructed over an instance of `T` (which itself usually owns said `Binding` object), and its bound pipe is usually taken from a passed `InterfaceRequest<T>`.
142 A common usage pattern looks something like this:
145 #include "components/frob/public/interfaces/frobinator.mojom.h"
146 #include "third_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/binding.h"
147 #include "third_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/interface_request.h"
149 class FrobinatorImpl : public frob::Frobinator {
150  public:
151   FrobinatorImpl(mojo::InterfaceRequest<frob::Frobinator> request)
152       : binding_(this, request.Pass()) {}
153   ~FrobinatorImpl() override {}
155  private:
156   // frob::Frobinator:
157   void Frobinate() override { /* ... */ }
159   mojo::Binding<frob::Frobinator> binding_;
163 And then we could write some code to test this:
166   // Fun fact: The bindings generator emits a type alias like this for every
167   // interface type. frob::FrobinatorPtr is an InterfacePtr<frob::Frobinator>.
168   frob::FrobinatorPtr frobinator;
169   scoped_ptr<FrobinatorImpl> impl(
170       new FrobinatorImpl(mojo::GetProxy(&frobinator)));
171   frobinator->Frobinate();
174 This will _eventually_ call `FrobinatorImpl::Frobinate()`. "Eventually," because the sequence of events when `frobinator->Frobinate()` is called is roughly as follows:
176   1. A new message buffer is allocated and filled with an encoded 'Frobinate' message.
177   1. The EDK is asked to write this message to the pipe endpoint owned by the `FrobinatorPtr`.
178   1. If the call didn't happen on the Mojo IPC thread for this process, EDK hops to the Mojo IPC thread.
179   1. The EDK writes the message to the pipe. In this case the pipe endpoints live in the same process, so this essentially a glorified `memcpy`. If they lived in different processes this would be the point at which the data moved across a real IPC channel.
180   1. The EDK on the other end of the pipe is awoken on the Mojo IPC thread and alerted to the message arrival.
181   1. The EDK reads the message.
182   1. If the bound receiver doesn't live on the Mojo IPC thread, the EDK hops to the receiver's thread.
183   1. The message is passed on to the receiver. In this case the receiver is generated bindings code, via `Binding<T>`. This code decodes and validates the `Frobinate` message.
184   1. `FrobinatorImpl::Frobinate()` is called on the bound implementation.
186 So as you can see, the call to `Frobinate()` may result in up to two thread hops and one process hop before the service implementation is invoked.
188 ### `mojo::StrongBinding<T>`
190 Defined in [//third\_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/strong\_binding.h](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/third_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/strong_binding.h).
192 `mojo::StrongBinding<T>` is just like `mojo::Binding<T>` with the exception that a `StrongBinding` takes ownership of the bound `T` instance. The instance is destroyed whenever the bound message pipe is closed. This is convenient in cases where you want a service implementation to live as long as the pipe it's servicing, but like all features with clever lifetime semantics, it should be used with caution.
194 ## The Mojo Shell
196 Both Chromium and Mandoline run a central **shell** component which is used to coordinate communication among all Mojo applications (see the next section for an overview of Mojo applications.)
198 Every application receives a proxy to this shell upon initialization, and it is exclusively through this proxy that an application can request connections to other applications. The `mojo::Shell` interface provided by this proxy is defined as follows:
201 module mojo;
202 interface Shell {
203   ConnectToApplication(URLRequest application_url,
204                        ServiceProvider&? services,
205                        ServiceProvider? exposed_services);
206   QuitApplication();
210 and as for the `mojo::ServiceProvider` interface:
213 module mojo;
214 interface ServiceProvider {
215   ConnectToService(string interface_name, handle<message_pipe> pipe);
219 Definitions for these interfaces can be found in [//mojo/application/public/interfaces](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/mojo/application/public/interfaces/). Also note that `mojo::URLRequest` is a Mojo struct defined in [//mojo/services/network/public/interfaces/url\_loader.mojom](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/mojo/services/network/public/interfaces/url_loader.mojom).
221 Note that there's some new syntax in the mojom for `ConnectToApplication` above. The '?' signifies a nullable value and the '&' signifies an interface request rather than an interface proxy.
223 The argument `ServiceProvider&? services` indicates that the caller should pass an `InterfaceRequest<ServiceProvider>` as the second argument, but that it need not be bound to a pipe (i.e., it can be "null" in which case it's ignored.)
225 The argument `ServiceProvider? exposed_services` indicates that the caller should pass an `InterfacePtr<ServiceProvider>` as the third argument, but that it may also be null.
227 `ConnectToApplication` asks the shell to establish a connection between the caller and some other app the shell might know about. In the event that a connection can be established -- which may involve the shell starting a new instance of the target app -- the given `services` request (if not null) will be bound to a service provider in the target app. The target app may in turn use the passed `exposed_services` proxy (if not null) to request services from the connecting app.
229 ## Mojo Applications
231 All code which runs in a Mojo environment, apart from the shell itself (see above), belongs to one Mojo **application** or another**`**`**. The term "application" in this context is a common source of confusion, but it's really a simple concept. In essence an application is anything which implements the following Mojom interface:
234   module mojo;
235   interface Application {
236     Initialize(Shell shell, string url);
237     AcceptConnection(string requestor_url,
238                      ServiceProvider&? services,
239                      ServiceProvider? exposed_services,
240                      string resolved_url);
241     OnQuitRequested() => (bool can_quit);
242   };
245 Of course, in Chromium and Mandoline environments this interface is obscured from application code and applications should generally just implement `mojo::ApplicationDelegate` (defined in [//mojo/application/public/cpp/application\_delegate.h](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/mojo/application/public/cpp/application_delegate.h).) We'll see a concrete example of this in the next section, [Your First Mojo Application](#Your_First_Mojo_Application.md).
247 The takeaway here is that an application can be anything. It's not necessarily a new process (though at the moment, it's at least a new thread). Applications can connect to each other, and these connections are the mechanism through which separate components expose services to each other.
249 **`**`**NOTE: This is not true in Chromium today, but it should be eventually. For some components (like render frames, or arbitrary browser process code) we provide APIs which allow non-Mojo-app-code to masquerade as a Mojo app and therefore connect to real Mojo apps through the shell.
251 ## Other IPC Primitives
253 Finally, it's worth making brief mention of the other types of IPC primitives Mojo provides apart from message pipes. A **data pipe** is a unidirectional channel for pushing around raw data in bulk, and a **shared buffer** is (unsurprisingly) a shared memory primitive. Both of these objects use the same type of transferable handle as message pipe endpoints, and can therefore be transferred across message pipes, potentially to other processes.
255 # Your First Mojo Application
257 In this section, we're going to build a simple Mojo application that can be run in isolation using Mandoline's `mojo_runner` binary. After that we'll add a service to the app and set up a test suite to connect and test that service.
259 ## Hello, world!
261 So, you're building a new Mojo app and it has to live somewhere. For the foreseeable future we'll likely be treating `//components` as a sort of top-level home for new Mojo apps in the Chromium tree. Any component application you build should probably go there. Let's create some basic files to kick things off. You may want to start a new local Git branch to isolate any changes you make while working through this.
263 First create a new `//components/hello` directory. Inside this directory we're going to add the following files:
265 **components/hello/main.cc**
267 #include "base/logging.h"
268 #include "third_party/mojo/src/mojo/public/c/system/main.h"
270 MojoResult MojoMain(MojoHandle shell_handle) {
271   LOG(ERROR) << "Hello, world!";
272   return MOJO_RESULT_OK;
277 **components/hello/BUILD.gn**
279 import("//mojo/public/mojo_application.gni")
281 mojo_native_application("hello") {
282   sources = [
283     "main.cc",
284   ]
285   deps = [
286     "//base",
287     "//mojo/environment:chromium",
288   ]
292 For the sake of this example you'll also want to add your component as a dependency somewhere in your local checkout to ensure its build files are generated. The easiest thing to do there is probably to add a dependency on `"//components/hello"` in the `"gn_all"` target of the top-level `//BUILD.gn`.
294 Assuming you have a GN output directory at `out_gn/Debug`, you can build the Mojo runner along with your shiny new app:
297     ninja -C out_gn/Debug mojo_runner components/hello
300 In addition to the `mojo_runner` executable, this will produce a new binary at `out_gn/Debug/hello/hello.mojo`. This binary is essentially a shared library which exports your `MojoMain` function.
302 `mojo_runner` takes an application URL as its only argument and runs the corresponding application. In its current state it resolves `mojo`-scheme URLs such that `"mojo:foo"` maps to the file `"foo/foo.mojo"` relative to the `mojo_runner` path (_i.e._ your output directory.) This means you can run your new app with the following command:
305     out_gn/Debug/mojo_runner mojo:hello
308 You should see our little `"Hello, world!"` error log followed by a hanging application. You can `^C` to kill it.
310 ## Exposing Services
312 An app that prints `"Hello, world!"` isn't terribly interesting. At a bare minimum your app should implement `mojo::ApplicationDelegate` and expose at least one service to connecting applications.
314 Let's update `main.cc` with the following contents:
316 **components/hello/main.cc**
318 #include "components/hello/hello_app.h"
319 #include "mojo/application/public/cpp/application_runner.h"
320 #include "third_party/mojo/src/mojo/public/c/system/main.h"
322 MojoResult MojoMain(MojoHandle shell_handle) {
323   mojo::ApplicationRunner runner(new hello::HelloApp);
324   return runner.Run(shell_handle);
328 This is a pretty typical looking `MojoMain`. Most of the time this is all you want -- a `mojo::ApplicationRunner` constructed over a `mojo::ApplicationDelegate` instance, `Run()` with the pipe handle received from the shell. We'll add some new files to the app as well:
330 **components/hello/public/interfaces/greeter.mojom**
332 module hello;
333 interface Greeter {
334   Greet(string name) => (string greeting);
338 Note the new arrow syntax on the `Greet` method. This indicates that the caller expects a response from the service.
340 **components/hello/public/interfaces/BUILD.gn**
342 import("//third_party/mojo/src/mojo/public/tools/bindings/mojom.gni")
344 mojom("interfaces") {
345   sources = [
346     "greeter.mojom",
347   ]
351 **components/hello/hello\_app.h**
353 #ifndef COMPONENTS_HELLO_HELLO_APP_H_
354 #define COMPONENTS_HELLO_HELLO_APP_H_
356 #include "base/macros.h"
357 #include "components/hello/public/interfaces/greeter.mojom.h"
358 #include "mojo/application/public/cpp/application_delegate.h"
359 #include "mojo/application/public/cpp/interface_factory.h"
361 namespace hello {
363 class HelloApp : public mojo::ApplicationDelegate,
364                  public mojo::InterfaceFactory<Greeter> {
365  public:
366   HelloApp();
367   ~HelloApp() override;
369  private:
370   // mojo::ApplicationDelegate:
371   bool ConfigureIncomingConnection(
372       mojo::ApplicationConnection* connection) override;
374   // mojo::InterfaceFactory<Greeter>:
375   void Create(mojo::ApplicationConnection* connection,
376               mojo::InterfaceRequest<Greeter> request) override;
378   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(HelloApp);
381 }  // namespace hello
383 #endif  // COMPONENTS_HELLO_HELLO_APP_H_
387 **components/hello/hello\_app.cc**
389 #include "base/macros.h"
390 #include "components/hello/hello_app.h"
391 #include "mojo/application/public/cpp/application_connection.h"
392 #include "third_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/interface_request.h"
393 #include "third_party/mojo/src/mojo/public/cpp/bindings/strong_binding.h"
395 namespace hello {
397 namespace {
399 class GreeterImpl : public Greeter {
400  public:
401   GreeterImpl(mojo::InterfaceRequest<Greeter> request)
402       : binding_(this, request.Pass()) {
403   }
405   ~GreeterImpl() override {}
407  private:
408   // Greeter:
409   void Greet(const mojo::String& name, const GreetCallback& callback) override {
410     callback.Run("Hello, " + std::string(name) + "!");
411   }
413   mojo::StrongBinding<Greeter> binding_;
415   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(GreeterImpl);
418 }  // namespace
420 HelloApp::HelloApp() {
423 HelloApp::~HelloApp() {
426 bool HelloApp::ConfigureIncomingConnection(
427     mojo::ApplicationConnection* connection) {
428   connection->AddService<Greeter>(this);
429   return true;
432 void HelloApp::Create(
433     mojo::ApplicationConnection* connection,
434     mojo::InterfaceRequest<Greeter> request) {
435   new GreeterImpl(request.Pass());
438 }  // namespace hello
441 And finally we need to update our app's `BUILD.gn` to add some new sources and dependencies:
443 **components/hello/BUILD.gn**
445 import("//mojo/public/mojo_application.gni")
447 source_set("lib") {
448   sources = [
449     "hello_app.cc",
450     "hello_app.h",
451   ]
452   deps = [
453     "//base",
454     "//components/hello/public/interfaces",
455     "//mojo/application/public/cpp",
456     "//mojo/environment:chromium",
457   ]
460 mojo_native_application("hello") {
461   sources = [
462     "main.cc",
463   ],
464   deps = [ ":lib" ]
468 Note that we build the bulk of our application sources as a static library separate from the `MojoMain` definition. Following this convention is particularly useful for Chromium integration, as we'll see later.
470 There's a lot going on here and it would be useful to familiarize yourself with the definitions of `mojo::ApplicationDelegate`, `mojo::ApplicationConnection`, and `mojo::InterfaceFactory<T>`. The TL;DR though is that if someone connects to this app and requests a service named `"hello::Greeter"`, the app will create a new `GreeterImpl` and bind it to that request pipe. From there the connecting app can call `Greeter` interface methods and they'll be routed to that `GreeterImpl` instance.
472 Although this appears to be a more interesting application, we need some way to actually connect and test the behavior of our new service. Let's write an app test!
474 ## App Tests
476 App tests run inside a test application, giving test code access to a shell which can connect to one or more applications-under-test.
478 First let's introduce some test code:
480 **components/hello/hello\_apptest.cc**
482 #include "base/bind.h"
483 #include "base/callback.h"
484 #include "base/logging.h"
485 #include "base/macros.h"
486 #include "base/run_loop.h"
487 #include "components/hello/public/interfaces/greeter.mojom.h"
488 #include "mojo/application/public/cpp/application_impl.h"
489 #include "mojo/application/public/cpp/application_test_base.h"
491 namespace hello {
492 namespace {
494 class HelloAppTest : public mojo::test::ApplicationTestBase {
495  public:
496   HelloAppTest() {}
497   ~HelloAppTest() override {}
499   void SetUp() override {
500     ApplicationTestBase::SetUp();
501     mojo::URLRequestPtr app_url = mojo::URLRequest::New();
502     app_url->url = "mojo:hello";
503     application_impl()->ConnectToService(app_url.Pass(), &greeter_);
504   }
506   Greeter* greeter() { return greeter_.get(); }
508  private:
509   GreeterPtr greeter_;
511   DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(HelloAppTest);
514 void ExpectGreeting(const mojo::String& expected_greeting,
515                     const base::Closure& continuation,
516                     const mojo::String& actual_greeting) {
517   EXPECT_EQ(expected_greeting, actual_greeting);
518   continuation.Run();
521 TEST_F(HelloAppTest, GreetWorld) {
522   base::RunLoop loop;
523   greeter()->Greet("world", base::Bind(&ExpectGreeting, "Hello, world!",
524                                        loop.QuitClosure()));
525   loop.Run();
528 }  // namespace
529 }  // namespace hello
532 We also need to add a new rule to `//components/hello/BUILD.gn`:
535   mojo_native_application("apptests") {
536     output_name = "hello_apptests"
537     testonly = true
538     sources = [
539       "hello_apptest.cc",
540     ]
541     deps = [
542       "//base",
543       "//mojo/application/public/cpp:test_support",
544     ]
545     public_deps = [
546       "//components/hello/public/interfaces",
547     ]
548     data_deps = [ ":hello" ]
549   }
552 Note that the `//components/hello:apptests` target does **not** have a binary dependency on either `HelloApp` or `GreeterImpl` implementations; instead it depends only on the component's public interface definitions.
554 The `data_deps` entry ensures that `hello.mojo` is up-to-date when `apptests` is built. This is desirable because the test connects to `"mojo:hello"` which will in turn load `hello.mojo` from disk.
556 You can now build the test suite:
559   ninja -C out_gn/Debug components/hello:apptests
562 and run it:
565   out_gn/Debug/mojo_runner mojo:hello_apptests
568 You should see one test (`HelloAppTest.GreetWorld`) passing.
570 One particularly interesting bit of code in this test is in the `SetUp` method:
573     mojo::URLRequestPtr app_url = mojo::URLRequest::New();
574     app_url->url = "mojo:hello";
575     application_impl()->ConnectToService(app_url.Pass(), &greeter_);
578 `ConnectToService` is a convenience method provided by `mojo::ApplicationImpl`, and it's essentially a shortcut for calling out to the shell's `ConnectToApplication` method with the given application URL (in this case `"mojo:hello"`) and then connecting to a specific service provided by that app via its `ServiceProvider`'s `ConnectToService` method.
580 Note that generated interface bindings include a constant string to identify each interface by name; so for example the generated `hello::Greeter` type defines a static C string:
583     const char hello::Greeter::Name_[] = "hello::Greeter";
586 This is exploited by the definition of `mojo::ApplicationConnection::ConnectToService<T>`, which uses `T::Name_` as the name of the service to connect to. The type `T` in this context is inferred from the `InterfacePtr<T>*` argument. You can inspect the definition of `ConnectToService` in [//mojo/application/public/cpp/application\_connection.h](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/mojo/application/public/cpp/application_connection.h) for additional clarity.
588 We could have instead written this code as:
591     mojo::URLRequestPtr app_url = mojo::URLRequest::New();
592     app_url->url = "mojo::hello";
594     mojo::ServiceProviderPtr services;
595     application_impl()->shell()->ConnectToApplication(
596         app_url.Pass(), mojo::GetProxy(&services),
597         // We pass a null provider since we aren't exposing any of our own
598         // services to the target app.
599         mojo::ServiceProviderPtr());
601     mojo::InterfaceRequest<hello::Greeter> greeter_request =
602         mojo::GetProxy(&greeter_);
603     services->ConnectToService(hello::Greeter::Name_,
604                                greeter_request.PassMessagePipe());
607 The net result is the same, but 3-line version seems much nicer.
609 # Chromium Integration
611 Up until now we've been using `mojo_runner` to load and run `.mojo` binaries dynamically. While this model is used by Mandoline and may eventually be used in Chromium as well, Chromium is at the moment confined to running statically linked application code. This means we need some way to register applications with the browser's Mojo shell.
613 It also means that, rather than using the binary output of a `mojo_native_application` target, some part of Chromium must link against the app's static library target (_e.g._, `"//components/hello:lib"`) and register a URL handler to teach the shell how to launch an instance of the app.
615 When registering an app URL in Chromium it probably makes sense to use the same mojo-scheme URL used for the app in Mandoline. For example the media renderer app is referenced by the `"mojo:media"` URL in both Mandoline and Chromium. In Mandoline this resolves to a dynamically-loaded `.mojo` binary on disk, but in Chromium it resolves to a static application loader linked into Chromium. The net result is the same in both cases: other apps can use the shell to connect to `"mojo:media"` and use its services.
617 This section explores different ways to register and connect to `"mojo:hello"` in Chromium.
619 ## In-Process Applications
621 Applications can be set up to run within the browser process via `ContentBrowserClient::RegisterInProcessMojoApplications`. This method populates a mapping from URL to `base::Callback<scoped_ptr<mojo::ApplicationDelegate>()>` (_i.e._, a factory function which creates a new `mojo::ApplicationDelegate` instance), so registering a new app means adding an entry to this map.
623 Let's modify `ChromeContentBrowserClient::RegisterInProcessMojoApplications` (in `//chrome/browser/chrome_content_browser_client.cc`) by adding the following code:
626     apps->insert(std::make_pair(GURL("mojo:hello"),
627                                 base::Bind(&HelloApp::CreateApp)));
630 you'll also want to add the following convenience method to your `HelloApp` definition in `//components/hello/hello_app.h`:
633     static scoped_ptr<mojo::ApplicationDelegate> HelloApp::CreateApp() {
634       return scoped_ptr<mojo::ApplicationDelegate>(new HelloApp);
635     }
638 This introduces a dependency from `//chrome/browser` on to `//components/hello:lib`, which you can add to the `"browser"` target's deps in `//chrome/browser/BUILD.gn`. You'll of course also need to include `"components/hello/hello_app.h"` in `chrome_content_browser_client.cc`.
640 That's it! Now if an app comes to the shell asking to connect to `"mojo:hello"` and app is already running, it'll get connected to our `HelloApp` and have access to the `Greeter` service. If the app wasn't already running, it will first be launched on a new thread.
642 ## Connecting From the Browser
644 We've already seen how apps can connect to each other using their own private shell proxy, but the vast majority of Chromium code doesn't yet belong to a Mojo application. So how do we use an app's services from arbitrary browser code? We use `content::MojoAppConnection`, like this:
647     #include "base/bind.h"
648     #include "base/logging.h"
649     #include "components/hello/public/interfaces/greeter.mojom.h"
650     #include "content/public/browser/mojo_app_connection.h"
652     void LogGreeting(const mojo::String& greeting) {
653       LOG(INFO) << greeting;
654     }
656     void GreetTheWorld() {
657       scoped_ptr<content::MojoAppConnection> connection =
658           content::MojoAppConnection::Create("mojo:hello",
659                                              content::kBrowserMojoAppUrl);
660       hello::GreeterPtr greeter;
661       connection->ConnectToService(&greeter);
662       greeter->Greet("world", base::Bind(&LogGreeting));
663     }
666 A `content::MojoAppConnection`, while not thread-safe, may be created and safely used on any single browser thread.
668 You could add the above code to a new browsertest to convince yourself that it works. In fact you might want to take a peek at `MojoShellTest.TestBrowserConnection` (in [//content/browser/mojo\_shell\_browsertest.cc](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/content/browser/mojo_shell_browsertest.cc)) which registers and tests an in-process Mojo app.
670 Finally, note that `MojoAppConnection::Create` takes two URLs. The first is the target app URL, and the second is the source URL. Since we're not really a Mojo app, but we are still trusted browser code, the shell will gladly use this URL as the `requestor_url` when establishing an incoming connection to the target app. This allows browser code to masquerade as a Mojo app at the given URL. `content::kBrowserMojoAppUrl` (which is presently `"system:content_browser"`) is a reasonable default choice when a more specific app identity isn't required.
672 ## Out-of-Process Applications
674 If an app URL isn't registered for in-process loading, the shell assumes it must be an out-of-process application. If the shell doesn't already have a known instance of the app running, a new utility process is launched and the application request is passed onto it. Then if the app URL is registered in the utility process, the app will be loaded there.
676 Similar to in-process registration, a URL mapping needs to be registered in `ContentUtilityClient::RegisterMojoApplications`.
678 Once again you can take a peek at //content/browser/mojo\_shell\_browsertest.cc for an end-to-end example of testing an out-of-process Mojo app from browser code. Note that `content_browsertests` runs on `content_shell`, which uses `ShellContentUtilityClient` as defined [//content/shell/utility/shell\_content\_utility\_client.cc](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/content/shell/utility/shell_content_utility_client.cc). This code registers a common OOP test app.
680 ## Unsandboxed Out-of-Process Applications
682 By default new utility processes run in a sandbox. If you want your Mojo app to run out-of-process and unsandboxed (which you **probably do not**), you can register its URL via `ContentBrowserClient::RegisterUnsandboxedOutOfProcessMojoApplications`.
684 ## Connecting From `RenderFrame`
686 We can also connect to Mojo apps from a `RenderFrame`. This is made possible by `RenderFrame`'s `GetServiceRegistry()` interface. The `ServiceRegistry` can be used to acquire a shell proxy and in turn connect to an app like so:
689 void GreetWorld(content::RenderFrame* frame) {
690   mojo::ShellPtr shell;
691   frame->GetServiceRegistry()->ConnectToRemoteService(
692       mojo::GetProxy(&shell));
694   mojo::URLRequestPtr request = mojo::URLRequest::New();
695   request->url = "mojo:hello";
697   mojo::ServiceProviderPtr hello_services;
698   shell->ConnectToApplication(
699       request.Pass(), mojo::GetProxy(&hello_services), nullptr);
701   hello::GreeterPtr greeter;
702   hello_services->ConnectToService(
703       hello::Greeter::Name_, mojo::GetProxy(&greeter).PassMessagePipe());
707 It's important to note that connections made through the frame's shell proxy will appear to come from the frame's `SiteInstance` URL. For example, if the frame has loaded `https://example.com/`, `HelloApp`'s incoming `mojo::ApplicationConnection` in this case will have a remote application URL of `"https://example.com/"`. This allows apps to expose their services to web frames on a per-origin basis if needed.
709 ## Connecting From Java
711 TODO
713 ## Connecting From `JavaScript`
715 This is still a work in progress and might not really take shape until the Blink+Chromium merge. In the meantime there are some end-to-end WebUI examples in [//content/browser/webui/web\_ui\_mojo\_browsertest.cc](https://code.google.com/p/chromium/codesearch#chromium/src/content/browser/webui/web_ui_mojo_browsertest.cc). In particular, `WebUIMojoTest.ConnectToApplication` connects from a WebUI frame to a test app running in a new utility process.
717 # FAQ
719 Nothing here yet!