SOCKET编程模型

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1、最先出现的是阻塞模型,这个模型是讲解计算机网络时被作为例子介绍的,也是最简单的。其基本原理是:首先建立一个socket连接,然后对其进行操作,比如,从该socket读数据。因为网络传输是要一定的时间的,即使网络通畅的情况下,接受数据的操作也要花费时间。对于一个简单的单线程程序,接收数据的过程是无法处理其他操作的。比如一个窗口程序,当你接收数据时,点击按钮或关闭窗口操作都不会有效。它的缺点显而易见,一个线程你只能处理一个socket,用来教课还行,实际使用效果就不行了。为了处理多个socket连接,聪明的人们发明了select模型。该模型以集合来管理socket连接,每次去查询集合中

2、的socket状态,从而达到处理多连接的能力,其函数原型是intselect(intnfds,fd_setFAR*readfds,fd_setFAR*writefds,fd_setFAR*exceptfds,conststructtimevalFAR*timeout)。比如我们判断某个socket是否有数据可读,我们首先将一个fdread集合置空,然后将socket加入到该集合,调用select(0,&fdread,NULL,NULL,NULL),之后我们判断socket是否还在fdread中,如果还在,则说明有数据可读。数据的读取和阻塞模型相同,调用recv函数。但是每个集合容量

3、都有一个限值,默认情况下是64个,当然你可以重新定义它的大小,但还是有一个最上限,自己设置也不能超过该值,一般情况下是1024。尽管select模型可以处理多连接,但集合的管理多少让人感到繁琐。熟悉windows操作系统的都知道,其窗口处理是基于消息的。人们又发明了一种新的网络模型——WSAAsyncSelect模型,即异步选择模型。该模型为每个socket绑定一个消息,当socket上出现事先设置的socket事件时,操作系统就会给应用程序发送这个消息,从而对该socket事件进行处理,其函数原型是intWSAAsynSelect(SOCKETs,HWNDhWnd,unsigne

4、dintwMsg,longlEvent)。hWnd指明接收消息的句柄,wMsg指定消息ID,lEvent按位设置感兴趣的网络事件,入WSAAsyncSelect(s,hwnd,WM_SOCKET,FD_CONNECT

5、FD_READ

6、FD_CLOSE)。该模型的优点是在系统开销不大的情况下同时处理许多连接,也不需要什么集合管理。缺点很明显,即使你的程序不需要窗口,也要专门为WSAAsyncSelect模型定义一个窗口。另外,让单个窗口去处理成千上万的socket操作事件,很可能成为性能瓶颈。 与WSAAsynSelect模型类似,人们还发明了WSAEventSelect模型,即事件

7、选择模型。看名字就可以猜测出来,它是基于事件的。WSAAsynSelect模型在出现感兴趣的socket事件时,系统会发一个相应的消息。而WSAEventSelect模型在出现感兴趣的socket事件时,系统会将相应WSAEVENT事件设为传信。可能你现在对sokect事件和普通WSAEVENT事件还不是很清楚。socket事件是与socket操作相关的一些事件,如FD_READ,FD_WRITE,FD_ACCEPT等。而WSAEVENT事件是传统的事件,该事件有两种状态,传信(signaled)和未传信(non-signaled)。所谓传信,就是事件发生了,未传信就是还没有发生。

8、我们每次建立一个连接,都为其绑定一个事件,等到该连接变化时,事件就会变为传信状态。那么,谁去接受这个事件变化呢?我们通过一个WSAWaitForMultipleEvents(...)函数来等待事件发生,传入参数中的事件数组中,只有有一个事件发生,该函数就会返回(也可以设置为所有事件发生才返回,在这里没用),返回值为事件的数组序号,这样我们就知道了哪个事件发生了,也就是该事件对应的socket有了socket操作事件。该模型比起WSAAsynSelect模型的优势很明显,不需要窗口。唯一缺点是,该模型每次只能等待64个事件,这一限制使得在处理多socket时,有必要组织一个线程池,伸

9、缩性不如后面要讲的重叠模型。重叠I/O(OverlappedI/O)模型使应用程序达到更佳的系统性能。重叠模型的基本设计原理是让应用程序使用重叠数据结构,一次投递一个或多个WinsockI/O请求。重叠模型到底是什么东西呢?可以与WSAEventSelect模型做类比(其实不恰当,后面再说),事件选择模型为每个socket连接绑定了一个事件,而重叠模型为每个socket连接绑定了一个重叠。当连接上发生socket事件时,对应的重叠就会被更新。其实重叠的高明之处在于,它

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