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本文简单介绍了当前Windows支持的各种Socket I/O模型,如果你发现其中存在什么错误请务必赐教。
一:select模型 二:WSAAsyncSelect模型 三:WSAEventSelect模型 四:Overlapped I/O 事件通知模型 五:Overlapped I/O 完成例程模型 六:IOCP模型
老陈有一个在外地工作的女儿,不能经常回来,老陈和她通过信件联系。他们的信会被邮递员投递到他们的信箱里。 这和Socket模型非常类似。下面我就以老陈接收信件为例讲解Socket I/O模型~~~
一:select模型
老陈非常想看到女儿的信。以至于他每隔10分钟就下楼检查信箱,看是否有女儿的信~~~~~ 在这种情况下,“下楼检查信箱”然后回到楼上耽误了老陈太多的时间,以至于老陈无法做其他工作。 select模型和老陈的这种情况非常相似:周而复始地去检查......如果有数据......接收/发送.......
使用线程来select应该是通用的做法: procedure TListenThread.Execute; var addr : TSockAddrIn; fd_read : TFDSet; timeout : TTimeVal; ASock, MainSock : TSocket; len, i : Integer; begin MainSock := socket( AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP ); addr.sin_family := AF_INET; addr.sin_port := htons(5678); addr.sin_addr.S_addr := htonl(INADDR_ANY); bind( MainSock, @addr, sizeof(addr) ); listen( MainSock, 5 );
while (not Terminated) do begin FD_ZERO( fd_read ); FD_SET( MainSock, fd_read ); timeout.tv_sec := 0; timeout.tv_usec := 500; if select( 0, @fd_read, nil, nil, @timeout ) > 0 then //至少有1个等待Accept的connection begin if FD_ISSET( MainSock, fd_read ) then begin for i:=0 to fd_read.fd_count-1 do //注意,fd_count <= 64,也就是说select只能同时管理最多64个连接 begin len := sizeof(addr); ASock := accept( MainSock, addr, len ); if ASock <> INVALID_SOCKET then ....//为ASock创建一个新的线程,在新的线程中再不停地select end; end; end; end; //while (not self.Terminated)
shutdown( MainSock, SD_BOTH ); closesocket( MainSock ); end;
二:WSAAsyncSelect模型
后来,老陈使用了微软公司的新式信箱。这种信箱非常先进,一旦信箱里有新的信件,盖茨就会给老陈打电话:喂,大爷,你有新的信件了!从此,老陈再也不必频繁上下楼检查信箱了,牙也不疼了,你瞅准了,蓝天......不是,微软~~~~~~~~ 微软提供的WSAAsyncSelect模型就是这个意思。
WSAAsyncSelect模型是Windows下最简单易用的一种Socket I/O模型。使用这种模型时,Windows会把网络事件以消息的形势通知应用程序。 首先定义一个消息标示常量: const WM_SOCKET = WM_USER + 55; 再在主Form的private域添加一个处理此消息的函数声明: private procedure WMSocket(var Msg: TMessage); message WM_SOCKET; 然后就可以使用WSAAsyncSelect了: var addr : TSockAddr; sock : TSocket;
sock := socket( AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP ); addr.sin_family := AF_INET; addr.sin_port := htons(5678); addr.sin_addr.S_addr := htonl(INADDR_ANY); bind( m_sock, @addr, sizeof(SOCKADDR) );
WSAAsyncSelect( m_sock, Handle, WM_SOCKET, FD_ACCEPT or FD_CLOSE );
listen( m_sock, 5 ); ....
应用程序可以对收到WM_SOCKET消息进行分析,判断是哪一个socket产生了网络事件以及事件类型:
procedure TfmMain.WMSocket(var Msg: TMessage); var sock : TSocket; addr : TSockAddrIn; addrlen : Integer; buf : Array [0..4095] of Char; begin //Msg的WParam是产生了网络事件的socket句柄,LParam则包含了事件类型 case WSAGetSelectEvent( Msg.LParam ) of FD_ACCEPT : begin addrlen := sizeof(addr); sock := accept( Msg.WParam, addr, addrlen ); if sock <> INVALID_SOCKET then WSAAsyncSelect( sock, Handle, WM_SOCKET, FD_READ or FD_WRITE or FD_CLOSE ); end;
FD_CLOSE : closesocket( Msg.WParam ); FD_READ : recv( Msg.WParam, buf[0], 4096, 0 ); FD_WRITE : ; end; end;
三:WSAEventSelect模型
后来,微软的信箱非常畅销,购买微软信箱的人以百万计数......以至于盖茨每天24小时给客户打电话,累得腰酸背痛,喝蚁力神都不好使~~~~~~ 微软改进了他们的信箱:在客户的家中添加一个附加装置,这个装置会监视客户的信箱,每当新的信件来临,此装置会发出“新信件到达”声,提醒老陈去收信。盖茨终于可以睡觉了。
同样要使用线程: procedure TListenThread.Execute; var hEvent : WSAEvent; ret : Integer; ne : TWSANetworkEvents; sock : TSocket; adr : TSockAddrIn; sMsg : String; Index, EventTotal : DWORD; EventArray : Array [0..WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS-1] of WSAEVENT; begin ...socket...bind... hEvent := WSACreateEvent(); WSAEventSelect( ListenSock, hEvent, FD_ACCEPT or FD_CLOSE ); ...listen...
while ( not Terminated ) do begin Index := WSAWaitForMultipleEvents( EventTotal, @EventArray[0], FALSE, WSA_INFINITE, FALSE ); FillChar( ne, sizeof(ne), 0 ); WSAEnumNetworkEvents( SockArray[Index-WSA_WAIT_EVENT_0], EventArray[Index-WSA_WAIT_EVENT_0], @ne );
if ( ne.lNetworkEvents and FD_ACCEPT ) > 0 then begin if ne.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT] <> 0 then continue;
ret := sizeof(adr); sock := accept( SockArray[Index-WSA_WAIT_EVENT_0], adr, ret ); if EventTotal > WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS-1 then//这里WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS同样是64 begin closesocket( sock ); continue; end;
hEvent := WSACreateEvent(); WSAEventSelect( sock, hEvent, FD_READ or FD_WRITE or FD_CLOSE ); SockArray[EventTotal] := sock; EventArray[EventTotal] := hEvent; Inc( EventTotal ); end;
if ( ne.lNetworkEvents and FD_READ ) > 0 then begin if ne.iErrorCode[FD_READ_BIT] <> 0 then continue; FillChar( RecvBuf[0], PACK_SIZE_RECEIVE, 0 ); ret := recv( SockArray[Index-WSA_WAIT_EVENT_0], RecvBuf[0], PACK_SIZE_RECEIVE, 0 ); ...... end; end; end;
四:Overlapped I/O 事件通知模型
后来,微软通过调查发现,老陈不喜欢上下楼收发信件,因为上下楼其实很浪费时间。于是微软再次改进他们的信箱。新式的信箱采用了更为先进的技术,只要用户告诉微软自己的家在几楼几号,新式信箱会把信件直接传送到用户的家中,然后告诉用户,你的信件已经放到你的家中了!老陈很高兴,因为他不必再亲自收发信件了!
Overlapped I/O 事件通知模型和WSAEventSelect模型在实现上非常相似,主要区别在“Overlapped”,Overlapped模型是让应用程序使用重叠数据结构(WSAOVERLAPPED),一次投递一个或多个Winsock I/O请求。这些提交的请求完成后,应用程序会收到通知。什么意思呢?就是说,如果你想从socket上接收数据,只需要告诉系统,由系统为你接收数据,而你需要做的只是为系统提供一个缓冲区~~~~~ Listen线程和WSAEventSelect模型一模一样,Recv/Send线程则完全不同: procedure TOverlapThread.Execute; var dwTemp : DWORD; ret : Integer; Index : DWORD; begin ......
while ( not Terminated ) do begin Index := WSAWaitForMultipleEvents( FLinks.Count, @FLinks.Events[0], FALSE, RECV_TIME_OUT, FALSE ); Dec( Index, WSA_WAIT_EVENT_0 ); if Index > WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS-1 then //超时或者其他错误 continue;
WSAResetEvent( FLinks.Events[Index] ); WSAGetOverlappedResult( FLinks.Sockets[Index], FLinks.pOverlaps[Index], @dwTemp, FALSE, FLinks.pdwFlags[Index]^ );
if dwTemp = 0 then //连接已经关闭 begin ...... continue; end else begin fmMain.ListBox1.Items.Add( FLinks.pBufs[Index]^.buf ); end;
//初始化缓冲区 FLinks.pdwFlags[Index]^ := 0; FillChar( FLinks.pOverlaps[Index]^, sizeof(WSAOVERLAPPED), 0 ); FLinks.pOverlaps[Index]^.hEvent := FLinks.Events[Index]; FillChar( FLinks.pBufs[Index]^.buf^, BUFFER_SIZE, 0 );
//递一个接收数据请求 WSARecv( FLinks.Sockets[Index], FLinks.pBufs[Index], 1, FLinks.pdwRecvd[Index]^, FLinks.pdwFlags[Index]^, FLinks.pOverlaps[Index], nil ); end; end;
五:Overlapped I/O 完成例程模型
老陈接收到新的信件后,一般的程序是:打开信封----掏出信纸----阅读信件----回复信件......为了进一步减轻用户负担,微软又开发了一种新的技术:用户只要告诉微软对信件的操作步骤,微软信箱将按照这些步骤去处理信件,不再需要用户亲自拆信/阅读/回复了!老陈终于过上了小资生活!
Overlapped I/O 完成例程要求用户提供一个回调函数,发生新的网络事件的时候系统将执行这个函数: procedure WorkerRoutine( const dwError, cbTransferred : DWORD; const lpOverlapped : LPWSAOVERLAPPED; const dwFlags : DWORD ); stdc [1] [2] 下一页
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