Socket模型详解(转)
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两种I/O模式
一.选择模型
二.异步选择
三.事件选择
四.重叠I/O模型
五.完成端口模型
五种I/O模型的比较
两种I/O模式
1、两种I/O模式
阻塞模式:执行I/O操作完成前会一直进行等待,不会将控制权交给程序。套接字默认为阻塞模式。可以通过多线程技术进行处理。
非阻塞模式:执行I/O操作时,Winsock函数会返回并交出控制权。这种模式使用起来比较复杂,因为函数在没有运行完成就进行返回,会不断地返回WSAEWOULDBLOCK错误。但功能强大。
如果你想在Windows平台上构建服务器应用,那么I/O模型是你必须考虑的。Windows操作系统提供了选择(Select)、异步选择(WSAAsyncSelect)、事件选择(WSAEventSelect)、重叠I/O(Overlapped I/O)和完成端口(Completion Port)共五种I/O模型。每一种模型均适用于一种特定的应用场景。程序员应该对自己的应用需求非常明确,而且综合考虑到程序的扩展性和可移植性等因素,作出自己的选择。
我会以一个回应反射式服务器(与《Windows网络编程》第八章一样)来介绍这五种I/O模型。
我们假设客户端的代码如下(为代码直观,省去所有错误检查,以下同):
客户端
#include
#include
#define SERVER_ADDRESS "137.117.2.148"
#define PORT 5150
#define MSGSIZE 1024
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main()
{
WSADATA wsaData;
SOCKET sClient;
SOCKADDR_IN server;
char szMessage[MSGSIZE];
int ret;
// Initialize Windows socket library
WSAStartup(0x0202, &wsaData);
// Create client socket
sClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
// Connect to server
memset(&server, 0, sizeof(SOCKADDR_IN));
server.sin_family = AF_INET;
server.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(SERVER_ADDRESS);
server.sin_port = htons(PORT);
connect(sClient, (struct sockaddr *)&server, sizeof(SOCKADDR_IN));
while (TRUE)
{
printf("Send:");
gets(szMessage);
// Send message
send(sClient, szMessage, strlen(szMessage), 0);
// Receive message
ret =recv(sClient, szMessage, MSGSIZE, 0);
szMessage[ret] = ' ';
printf("Received [%d bytes]: '%s'n", ret, szMessage);
}
// Clean up
closesocket(sClient);
WSACleanup();
return 0;
}
客户端所做的事情相当简单,创建套接字,连接服务器,然后不停的发送和接收数据。
比 较容易想到的一种服务器模型就是采用一个主线程,负责监听客户端的连接请求,当接收到某个客户端的连接请求后,创建一个专门用于和该客户端通信的套接字和 一个辅助线程。以后该客户端和服务器的交互都在这个辅助线程内完成。这种方法比较直观,程序非常简单而且可移植性好,但是不能利用平台相关的特性。例如, 如果连接数增多的时候(成千上万的连接),那么线程数成倍增长,操作系统忙于频繁的线程间切换,而且大部分线程在其生命周期内都是处于非活动状态的,这大 大浪费了系统的资源。所以,如果你已经知道你的代码只会运行在Windows平台上,建议采用Winsock I/O模型。
一.选择模型
Select(选择)模型是Winsock中最常见的I/O模型。之所以称其为“Select模型”,是由于它的“中心思想”便是利用select函数,实现对I/O的管理。最初设计该模型时,主要面向的是某些使用UNIX操作系统的计算机,它们采用的是Berkeley套接字方案。Select模型已集成到Winsock 1.1中,它使那些想避免在套接字调用过程中被无辜“锁定”的应用程序,采取一种有序的方式,同时进行对多个套接字的管理。由于Winsock 1.1向后兼容于Berkeley套接字实施方案,所以假如有一个Berkeley套接字应用使用了select函数,那么从理论角度讲,毋需对其进行任何修改,便可正常运行。(节选自《Windows网络编程》第八章)
下面的这段程序就是利用选择模型实现的Echo服务器的代码(已经不能再精简了):
Echo服务器
#include
#include
#define PORT 5150
#define MSGSIZE 1024
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