（九）深入浅出TCPIP之网络同步异步

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专栏其他文章：

同步和异步

同步与异步的例子

使用场景

代码示例

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专栏其他文章：

 

理论篇：

（一）深入浅出TCPIP之理解TCP报文格式和交互流程

  (二）深入浅出TCPIP之再识TCP，理解TCP三次握手（上）

  (三）深入浅出TCPIP之再识TCP，理解TCP四次挥手（上）

  (四）深入浅出TCPIP之TCP三次握手和四次挥手（下）的抓包分析

  (五）深入浅出TCPIP之TCP流量控制

  (六）深入浅出TCPIP之TCP拥塞控制

  (七）深入浅出TCPIP之深入浅出TCPIP之TCP重传机制

 (八）深入浅出TCPIP之TCP长连接与短连接详解

 (九）深入浅出TCPIP之网络同步异步

 (十）深入浅出TCPIP之网络阻塞和非阻塞

（十一）深入浅出TCPIP之TCP粘包问题

  (十二）深入浅出TCPIP之Nagle算法

  (十三) 深入浅出TCPIP之TCP套接字参数

  (十四）深入浅出TCPIP之初识UDP理解报文格式和交互流程

  (十五）非常全面的TCPIP面试宝典-进入大厂必备总结

 (十六)深入浅出TCPIP之Hello CDN

 ....

（二十）深入浅出TCPIP之epoll的一些思考

实践篇：

   深入浅出TCPIP之实战篇—用c++开发一个http服务器（二十一）

其他实践篇+游戏开发中的网络问题疑难杂症解读 正在完善。。。

同步和异步

同步和异步强调的是消息通信机制 (synchronous communication/ asynchronous communication)。

所谓同步，就是在发出一个"调用"时，在没有得到结果之前，该“调用”就不返回。但是一旦调用返回，就得到返回值了。换句话说，就是由“调用者”主动等待这个“调用”的结果。而异步则是相反，"调用"在发出之后，这个调用就直接返回了，所以没有返回结果。换句话说，当一个异步过程调用发出后，调用者不会立刻得到结果。而是在"调用"发出后，"被调用者"通过状态、通知来通知调用者，或通过回调函数处理这个调用。

同步与异步的例子

下班了，我有点饿了，这个时候我要去楼下面馆去吃碗哨子面，那么怎么看到同步和异步呢？

同步：我前面还有人在排队买面，前面的人付了海参炒面的钱，店员告诉厨师去做碗海参炒面，一会儿厨师做好了，端出来给前面的人，前面的人走了后，我才能点餐，然后付款，店员再次通知给厨师，厨师给我做哨子面，期间我就在这干等着。

异步：我前面有四五个人的样子在排队点餐，点了餐后每个人拿到自己的点餐号码，就找个座位坐下来等着，期间店员刷刷刷的把每个人要点的单告诉厨师，只见厨房里边一个接一个端出碗来，店员再按照之前的点餐的号码叫人前来认领自己的点餐。

好了，这个我想大家能很容易理解同步和异步的区别。

使用场景

在我个人理解，当我们对于一个网络请求要求立即有返回和响应的时候，我们可以考虑使用同步的通信机制，比如客户端代码逻辑层发送一个网络请求到服务器，在请求结果未返回给客户端之前，客户端UI不能做其他事情，此时客户端的这种网络请求属于同步机制。

同样，当我们的服务器收到客户端的网络请求后，如果使用同步方式立即执行并返回给客户端，有个弊端，就是如果该请求的逻辑处理耗时较多，将会阻塞大量外网的其他客户端请求，导致其他客户端的体验极差，那么我们如果采用异步方式可以缓解此场景的问题，就是当我们服务器收到客户端的大量网络请求后，服务器将网络请求依次排队放到队列中，在网络队列中依次取出数据进行逻辑处理，这样既不阻塞其他客户端的网络请求，也保障了客户端的请求都能依次处理并返回给客户端。

 

代码示例

同步的C/C++源码我之前在（一）深入浅出TCPIP之理解TCP报文格式和交互流程 这篇文章中提供了代码：

/*
server.c 创建TCP服务器实现服务器和客户端的通信
*/
 
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include 
 
#define LINE     10 
int main()
{ 
	int serfd=0;
	serfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(serfd<0)
	{
		perror("socket failed");
		return -1;
	}
	printf("socket ok!\n");
    //通过调用bind绑定IP地址和端口号
	int ret=0;
	struct sockaddr_in seraddr={0};
	seraddr.sin_family=AF_INET;
	seraddr.sin_port=htons(8888);
	seraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.0.2");
	ret=bind(serfd,(struct sockaddr *)&seraddr,sizeof(seraddr));
	if(ret<0)
	{
		perror("bind failed");
		close(serfd);
		return -1;
	}
	printf("bind success\n");
//通过调用listen将套接字设置为监听模式
	int lis=0;
	lis=listen(serfd,LINE);
	if(lis<0)
	{
		perror("listen failed");
		close(serfd);
		return -1;
	}
	printf("listen success\n");
    //服务器等待客户端连接中，游客户端连接时调用accept产生一个新的套接字
	int confd=0;
	socklen_t addrlen;
	struct sockaddr_in clientaddr={0};
	addrlen=sizeof(clientaddr);
	confd=accept(serfd,(struct sockaddr *)&clientaddr,&addrlen);
	if(confd<0)
	{
		perror("accept failed");
		close(serfd);
		return -1;
	}
	printf("connect success!\n");
	printf("ip=%s,port=%u\n",inet_ntoa(clientaddr.sin_addr),ntohs(clientaddr.sin_port));
    //调用recv接收客户端的消息
    while(1)
    {
        int rev=0;
    	int sed=0;
	    char buf[1024]={0};
    	rev=recv(confd,buf,sizeof(buf),0);
    	if(rev>0)
    	{
        	printf("本次收到了%d个字节\n",rev);
	        printf("receive: %s\n",buf);
    	}
	
	    memset(buf,0,sizeof(buf));
	    gets(buf);
	    sed=send(confd,buf,strlen(buf),0);
	    if(sed<0)
	    {
		    perror("send failed");
		    close(serfd);
		    return -1;
	    }
	    printf("send success\n");
    }
	close(confd);
	close(serfd);
	
	return 0;
}

异步的C/C++源码我这里使用的是 boost::asio 库，使用起来非常方便。

下载 https://udomain.dl.sourceforge.net/project/asio/asio/1.18.0%20%28Stable%29/boost_asio_1_18_0.zip 

然后解压将对应的库包含到指定的库路径中。

// BoostTcpServer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 
// 
 
#include "stdafx.h" 
#include "boost/asio.hpp" 
#include "boost/shared_ptr.hpp" 
#include "boost/thread.hpp" 
 
using namespace std; 
using namespace boost::asio; 
 
#ifdef _MSC_VER 
#define _WIN32_WINNT  0X0501 //避免VC下编译警告 
#endif 
 
#define PORT 1000 
#define IPV6 
//#define IPV4 
 
class AsyncServer 
{ 
public: 
  //构造函数 
  AsyncServer(io_service &io,ip::tcp::endpoint &ep):ios(io),acceptor(io,ep) 
  { 
    //acceptor(ios,ep); 
    start(); 
  } 
  //启动异步接受客户端连接 
  void start() 
  { 
    sock_ptr sock(new ip::tcp::socket(ios)); 
    //当有连接进入时回调accept_handler函数 
    acceptor.async_accept(*sock, 
      boost::bind(&AsyncServer::accept_handler,this,placeholders::error,sock)); 
  } 
private: 
  io_service &ios; 
  ip::tcp::acceptor acceptor; 
  typedef boost::shared_ptr sock_ptr; 
 
  void accept_handler(const boost::system::error_code &ec, sock_ptr sock) 
  { 
    if(ec)  
      return; 
    //输出客户端连接信息 
    std::cout <<"remote ip:"<remote_endpoint().address()<remote_endpoint().port() << std::endl; 
    //异步向客户端发送数据，发送完成时调用write_handler 
    sock->async_write_some(buffer("I heard you!"), 
      bind(&AsyncServer::write_handler,this,placeholders::error)); 
    //再次启动异步接受连接 
    start(); 
  } 
 
  void write_handler(const boost::system::error_code&) 
  { 
    cout<<"send msg complete!"<