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SOCKET重疊I/O模型

發(fā)布時(shí)間:2020-07-29 04:13:27 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 閱讀:1602 作者:超級(jí)極客 欄目:編程語(yǔ)言

1重疊模型的優(yōu)點(diǎn)

1可以運(yùn)行在支持Winsock2的所有Windows平臺(tái),而不像完成端口只支持NT系統(tǒng)

2比起阻塞,select,WSAAsyncSelect以及WSAEventSelect等模型,重疊I/O(Overlapped I/O)模型使應(yīng)用程序能達(dá)到更加系統(tǒng)性能

因?yàn)樗推渌?種模型不同的是,使用重疊模型的應(yīng)用程序通知緩沖區(qū)收發(fā)系統(tǒng)直接使用數(shù)據(jù),也就是說(shuō),如果應(yīng)用程序

投遞了一個(gè)10kb大小的緩沖區(qū)來(lái)接收數(shù)據(jù),而數(shù)據(jù)已經(jīng)到達(dá)套接字,則將該數(shù)據(jù)直接拷貝到投遞的緩沖區(qū),

而4種模型中,數(shù)據(jù)達(dá)到并拷貝到單套接字接收緩沖區(qū),此時(shí)應(yīng)用程序會(huì)被告知可以讀入的容量,當(dāng)應(yīng)用程序調(diào)用

接收函數(shù)之后,數(shù)據(jù)才從單套接字緩沖區(qū)拷貝應(yīng)用程序到緩沖區(qū),差別就體現(xiàn)了。


2重疊模型的基本原理

重疊模型是讓?xiě)?yīng)用程序使用重疊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(WSAOVERLAPPED),一次投遞一個(gè)或多個(gè)Winsock I/O請(qǐng)求,針對(duì)這些提交的

請(qǐng)求,在他們完成之后,應(yīng)用程序會(huì)收到通知,于是就可通過(guò)自己的代碼來(lái)處理這些數(shù)據(jù)了。

使用事件通知的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)重疊IO模型,基于事件的話,就要求將Win事件與WSAOVERLAPPED結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)在一起,

使用重疊結(jié)構(gòu),常用的send,sendto,recv,recvform也被WSASend,WSARecv等替換掉,

OVERLAPPER SOCKET(重疊Socket)上進(jìn)行重疊發(fā)送的操作,(簡(jiǎn)單的理解就是異步send,recv)

他們的參數(shù)中都有一個(gè)Overlapped參數(shù),就是說(shuō)所有的重疊Socket都要綁定到這個(gè)重疊結(jié)構(gòu)體上,

提交一個(gè)請(qǐng)求,其他的事情就交給重疊結(jié)構(gòu)去操心, 而其中重疊結(jié)構(gòu)要與Windows事件綁定在一起, 

在樣,我們調(diào)用完WSARecv后.等重疊操作完成,就會(huì)有對(duì)應(yīng)的事件來(lái)同意我們操作完成,



2重疊模型的基礎(chǔ)知識(shí)


typedef struct _OVERLAPPED {
    ULONG_PTR Internal;
    ULONG_PTR InternalHigh;
    union {
        struct {
            DWORD Offset;
            DWORD OffsetHigh;
        } DUMMYSTRUCTNAME;
        PVOID Pointer;
    } DUMMYUNIONNAME;
    HANDLE  hEvent;  //我們只要關(guān)注這個(gè)參數(shù), 用來(lái)關(guān)聯(lián)事件的
} OVERLAPPED, *LPOVERLAPPED;

2WSARecv系列函數(shù)

在重疊模型中,接收數(shù)據(jù)就要靠他了,他的參數(shù)也比recv多定義是這樣的:

int WSArecv(
    SOCKET s, //投遞這個(gè)操作的套接字
    LPWSABUF lpBuffer,//接收緩沖區(qū),與Recv函數(shù)不同
    LPDWORD lpNumberOfBytesRecvd,//如果接收操作立即完成,這里會(huì)返回函數(shù)調(diào)用
    LPDWORD lpFlags, //默認(rèn)為0
    LPWSAOVERLAPPER lpOverlapper,//綁定的重疊結(jié)構(gòu)
    LPWSAOVERLAPPER_COMPLETION_ROUTINE lpCompletionRoutine //一個(gè)回調(diào)
    );
    返回值:
    WSA_IO_PENDING:常見(jiàn)返回值,說(shuō)明WSARecv操作成功,但是I/O材質(zhì)沒(méi)完成,所以需要綁定一個(gè)事件來(lái)通知


3WSAWaitForMultipleEvents函數(shù)

等待某個(gè)事件觸發(fā)的函數(shù),我們需要事件通知我們完成重疊操作,所以需要用到這個(gè)參數(shù)。

這個(gè)函數(shù)只能有WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS對(duì)象定義的一個(gè)最大值,是64,就是他只能等待64個(gè)事件

如果決的小了,就要?jiǎng)?chuàng)建額外的線程,或線程池。

  DWORD WSAWaitForMultipleEvents(
     DWORD cEvents,                        // 等候事件的總數(shù)量
     const WSAEVENT* lphEvents,           // 事件數(shù)組的指針
     BOOL fWaitAll,          // 如果設(shè)置為T(mén)RUE則事件中所有的事件被傳信才返回,FALSE是當(dāng)有事件立即返回
     DWORD dwTimeout,    // 超時(shí)時(shí)間,如果超時(shí),函數(shù)會(huì)返回 WSA_WAIT_TIMEOUT
     // 如果設(shè)置為0,函數(shù)會(huì)立即返回  // 如果設(shè)置為 WSA_INFINITE只有在某一個(gè)事件被傳信后才會(huì)返回
        BOOL fAlertable  )     // 默認(rèn)用FALSE
  返回值:
    WSA_WAIT_TIMEOUT :最常見(jiàn)的返回值,我們需要做的就是繼續(xù)等待
    WSA_WAIT_FAILED : 出現(xiàn)了錯(cuò)誤,請(qǐng)檢查cEvents和lphEvents兩個(gè)參數(shù)是否有效


4WSAGetOverlappedResult函數(shù)

既然通過(guò)WSAWaitForMultipleEvents函數(shù)來(lái)得到重疊操作的結(jié)果,那我們也需要一個(gè)函數(shù)來(lái)查詢

一下重疊操作的結(jié)果, 這個(gè)函數(shù)不需要關(guān)注返回值 

BOOL WSAGetOverlappedResult(
  SOCKET s,                   // SOCKET,不用說(shuō)了
  LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,  // 這里是我們想要查詢結(jié)果的那個(gè)重疊結(jié)構(gòu)的指針
  LPDWORD lpcbTransfer,     // 本次重疊操作的實(shí)際接收(或發(fā)送)的字節(jié)數(shù)
  BOOL fWait,                // 設(shè)置為T(mén)RUE,除非重疊操作完成,否則函數(shù)不會(huì)返回
                              // 設(shè)置FALSE,而且操作仍處于掛起狀態(tài),那么函數(shù)就會(huì)返回FALSE
  LPDWORD lpdwFlags       // 指向DWORD的指針,負(fù)責(zé)接收結(jié)果標(biāo)志  
  第二個(gè)參數(shù)是輸出的  第三個(gè)參數(shù)也是輸出的,就是你接收的字節(jié)數(shù) 為0那說(shuō)明對(duì)方關(guān)閉socket了






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