学习笔记(03):C++网络编程进阶-socket的阻塞与非阻塞

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阻塞和非阻塞

Windows套接字在阻塞和非阻塞两种模式下执行I/0操作，在阻塞模式下，在IO操作完成之前，执行的操作函数一直等待而不会立即执行，该函数所在的线程会阻塞在这里，相反，在非阻塞模式下，套接字函数会立即返回，而不管IO是否完成，该函数所在的线程会继续运行。

 

‘阻塞模式的套接字上，调用任何一个Windows Sockets API都会耗费等待时间。

比如当调用recv函数时，系统首先查是否有准备好的数据，如果数据没有准备好，那么系统就会处于等待状态，当数据准备好后，将数据从系统内核缓冲区复制到用户空间，然后该函数返回，在套接应用程序中，当调用recv函数时，未必用户空间就已经存在数据，那么此时recv函数就会处于等待状态。

四种阻塞API调用

输入操作：

recv(),recvfrom()函数，以阻塞套接字为参数调用该函数接收数据，如果此时套接字缓冲区内没有数据可读，则调用线程在数据到来之前一直睡眠。

输出操作：

send(),sendto()函数，以阻塞套接字为参数调用该函数发送数据，如果套接字缓冲区没有可用空间，线程会一直睡眠，直到有空间。

接收连接：

accept()函数，以阻塞套接字为参数调用该函数，等待接收连接请求，如果此时没有连接请求，线程就会进入睡眠状态。

外出连接：

connect()。对于TCP连接，客户端以阻塞套接字为参数，调用该函数想服务器发起连接，该函数在收到服务器的应答前，不会返回，这意味着TCP连接总会等待至少到服务器的一次往返时间。

注：并不是所有的Windows Socket API以阻塞套接字为参数调用都会发生阻塞，例如以阻塞模式的套接字为参数调用bind（），listen()函数时，函数会立即返回。

 

当使用socket()函数和WSASocket函数创建套接字时，默认都是阻塞的，在创建套接字之后，windows下通过调用ioctlsocket()函数将该套接字设置为非阻塞模式。

套接字设置为非阻塞模式后，在调用windwos Sockets API函数时，调用函数会立即返回，大多数情况下，这些函数调用都会调用“失败”，并返回WSAEWOULDBLOCK错误代码，说明请求的操作在调用期间没有时间完成，通常，应用程序需要重复调用该函数，直到获得成功的返回代码，但特例bind()函数不会返回该错误。

除了使用ioctlsocket()函数将套接字，设置为非阻塞模式之外，还可以使用WSASsyncselect()和WSAEventselect()函数，当调用该函数时，套接字会自动的设置为非阻塞方式。

由于使用非阻塞套接字在调用函数时，会经常返回WSAEWOULDLOCK错误，所以在任何时候都应仔细检查返回代码并做好“失败”准备，应程序连续不断的调用这个函数，知道他返回成功只是为止，上面额程序清单中，字while循环体内不断调用recv函数，以读入1024个字节的数据，这种做法很浪费系统资源。

模式

优点

缺点

阻塞套接字blocking

阻塞模式的套接字，开发网络程序比较简单，容易实现，当希望能够立即发送和接收数据，且处理的套接字数量比较少的情况下，使用阻塞模式来开发网络程序比较合适

缺点是当希望同时处理大量套接字时，将无从下手，其扩展性很差，大量为每个套接字都分别分配一个度线程，一个处理数据线程和一个用于同步的事件，那么这样无疑加大系统的开销

非阻塞套接字not_blocking

非阻塞套接字在控制建立的多连接，在数据的收发量不均，时间不定时，明显具有优势，这种套接字在使用上存在一定难度，但只要排除了这些困难，它在功能上还是非常强大的，通常情况下，可考虑使用套接字IO模型，它有助于应用程序通过异步方式，同事对一个或多个套接字的通信加以管理。

编写复杂，不容易使用