套接字I/O模型-WSAAsyncSelect

利用这个异步I/O模型，应用程序可在一个套接字上接收以Windows消息为基础的网络事件通知。WSAAsyncSelect和WSAEventSelect提供读写数据能力的异步通知，但它们不提供异步数据传输，重叠及完成端口提供异步数据传输。

消息通知

要想使用WSAAsyncSelect模型，在应用程序中，首先必须用CreateWindow函数创建一个窗口，再为该窗口提供一个窗口过程支持函数，亦可使用一个对话框，为其提供一个对话框过程来代替窗口过程，这是因为对话框本质也是窗口。

int WSAAsyncSelect(
  SOCKET s,//我们感兴趣的套接字
  HWND hwnd,//窗口句柄，标识的是网络事件发生之后，想要收到通知消息的那个窗口或对话框
  unsigned int wMsg,//在发生网络事件时，打算接收的消息，该消息将被投递到由hwnd窗口句柄所标识的那个窗口
  long lEvent//网络事件组合
);

大多数应用程序感兴趣的网络事件类型包括：FD_READ,FD_WRITE,FD_ACCEPT,FD_CONNECT,FD_CLOSE

WSAAsyncSelect(s, hwnd, WM_SOCKET, FD_CONNECT|FD_READ|FD_WRITE|FD_CLOSE);

这样应用程序可在套接字s上接收到有关连接发送接收以及关闭套接字这一网络事件的通知。特别注意的是对各网络事件务必在套接字上一次完成注册。一旦某个套接字上启用了事件通知，那么以后除非明确调用closesocket，或者由应用程序针对这个套接字调用WSAAsyncSelect，从而更改注册的网络事件类型，否则网络事件总是有效。若将lEvent设为0，则效果相当于停止在套接字上进行的所有网络事件通知。

若应用程序针对一个套接字调用WSAsyncSelect，那么套接字的模式会从阻塞模式自动转换为非阻塞模式。

演示WSAAsyncSelect程序基本流程：

#include<windows.h>
#include<winsock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#define WM_SOCKET WM_USER+1

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
                   LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
  WSADATA wsaData;
  SOCKET Listen;
  SOCKADDR_IN addr;
  HWND window;
  //创建窗口
  window = CreateWindow();

  WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData);
  Listen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
  memset(addr, 0, sizeof(SOCKADDR_IN));
  addr.sin_family = AF_INET;
  addr.sin_port = htons(5050);
  addr.sin_addr.s_addr = hotnl(INADDR_ANY);

  bind(Listen, (SOCKADDR*)&addr, sizeof(SOCKADDR_IN));
  //使用定义的WM_SOCKET 在新套接字上设置窗口消息通知
  WSAAsyncSelect(Listen, window, WM_SOCKET, FD_ACCEPT|FD_CLOSE);
  listen(Listen, 5);
  //转换并分配消息
  while(1)
  {
    ...
  }
}

BOOL CALLBACK ServerProc(HWND hDlg, UINT wMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
  SOCKET Accept;
  switch(wMsg)
  {
  case WM_PAINT:
    break;
  case WM_SOCKET:
    //使用WSAGETSELECTERROR宏来判断套接字上是否发生了错误
    if(WSAGETSELECTERROR(lParam))
    {
      //显示错误，关闭套接字
      closesocket((SOCKET)wParam);
      break;
    }
    //确定在套接字上发生什么事件
    switch(WSAGETSELECTEVENT(lParam))
    {
    case FD_ACCEPT:
      //接受一个传入的连接
      Accept = accept(wParam, NULL, NULL);
      //让接收套接字为读写及关闭通知做好准备
      WSAAsyncSelect(Accept, hDlg, WM_SOCKET, FD_READ|FD_WRITE|FD_CLOSE);
      break;
    case FD_READ:
      //从wParam中的套接字中检索数据
      break;
    case FD_WRITE:
      //wParam中的套接字已准备好发送数据
      break;
    case FD_CLOSE:
      closesocket((SOCKET)wParam);
      break;
    }
    break;
  }
  return true;
}

最后一个特别有价值的问题是应用程序如何对FD_WRITE事件通知进行处理，只有3种条件下，FD_WRITE通知才会发出：

1.使用connect或WSAConnect，一个套接字首次建立连接

2.使用accept或WSAAccept，套接字被接受以后

3.若send，WSASend，sendto或WSASendTo操作失败，返回了WSAEWOULDBLOCK错误，而且缓冲区的空间变得可用时

优点是它可以在系统开销不大的情况下同时处理许多连接，而select需要建立fd_set结构。

缺点是即使应用程序不需要窗口，它也不得不额外使用一个窗口。同时，用一个单窗口程序来处理成千上万的套接字中的所有事件，很可能成为性能瓶颈。

 

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服务器端得主要流程： 

1.在WM_CREATE消息处理函数中，初始化Windows Socket library，创建监听套接字，绑定，监听，并且调用WSAAsyncSelect函数表示我们关心在监听套接字上发生的FD_ACCEPT事件； 

2.自定义一个消息WM_SOCKET，一旦在我们所关心的套接字（监听套接字和客户端套接字）上发生了某个事件，系统就会调用WndProc并且message参数被设置为WM_SOCKET； 

3.在WM_SOCKET的消息处理函数中，分别对FD_ACCEPT、FD_READ和FD_CLOSE事件进行处理； 

4.在窗口销毁消息(WM_DESTROY)的处理函数中，我们关闭监听套接字，清除Windows Socket library 

 

WSAAsyncSelect函数的网络事件类型可以有以下一种： 

FD_READ 应用程序想要接收有关是否可读的通知，以便读入数据 

FD_WRITE 应用程序想要接收有关是否可写的通知，以便写入数据 

FD_OOB 应用程序想接收是否有带外（OOB）数据抵达的通知 

FD_ACCEPT 应用程序想接收与进入连接有关的通知 

FD_CONNECT 应用程序想接收与一次连接或者多点join操作完成的通知 

FD_CLOSE 应用程序想接收与套接字关闭有关的通知 

FD_QOS 应用程序想接收套接字“服务质量”（QoS）发生更改的通知 

FD_GROUP_QOS  应用程序想接收套接字组“服务质量”发生更改的通知（现在没什么用处，为未来套接字组的使用保留） 

FD_ROUTING_INTERFACE_CHANGE 应用程序想接收在指定的方向上，与路由接口发生变化的通知 

FD_ADDRESS_LIST_CHANGE  应用程序想接收针对套接字的协议家族，本地地址列表发生变化的通知

 

#include<windows.h>
#include<winsock2.h>
#include<tchar.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

#define WM_SOCKET WM_USER+1
#define PORT 5050
#define MSGSIZE 1024

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
    static TCHAR szAppName[] = _T("WSAAsyncSelect Mode");
    HWND hwnd;
    MSG msg;
    WNDCLASS wndclass;
    wndclass.style        = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wndclass.lpfnWndProc  = WndProc;
    wndclass.cbClsExtra   = 0;
    wndclass.cbWndExtra   = 0;
    wndclass.hInstance    = hInstance;
    wndclass.hIcon        = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    wndclass.hCursor      = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
    wndclass.lpszMenuName = NULL;
    wndclass.lpszClassName = szAppName;
    if(!RegisterClass(&wndclass))
    {
        MessageBox(NULL, _T("This program requires Windows NT!"), szAppName, MB_ICONERROR);
        return 0;
    }
    hwnd = CreateWindow(szAppName,
                        _T("WSAAsyncSelect Mode"),
                        WS_OVERLAPPEDWINDOW,
                        CW_USEDEFAULT,
                        CW_USEDEFAULT,
                        CW_USEDEFAULT,
                        CW_USEDEFAULT,
                        NULL,
                        NULL,
                        hInstance,
                        NULL);
    ShowWindow(hwnd, nCmdShow);
    UpdateWindow(hwnd);
    while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
    {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return msg.wParam;
}

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    WSADATA wsaData;
    static SOCKET sListen;
    SOCKET sClient;
    SOCKADDR_IN local, client;
    int ret;
    int iAddrSize = sizeof(SOCKADDR_IN);
    char szMessage[MSGSIZE];

    switch(message)
    {
    case WM_CREATE:
         WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData);
         sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
         memset(local, 0, sizeof(SOCKADDR_IN));
         local.sin_family = AF_INET;
         local.sin_port = htons(PORT);
         local.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
         bind(sListen, (SOCKADDR*)&local, sizeof(SOCKADDR_IN));
         listen(sListen, 5);
         WSAAsyncSelect(sListen, hwnd, WM_SOCKET, FD_ACCEPT);
         return 0;
    case WM_DESTROY:
         closesocket(sListen);
         WSACleanup();
         PostQuitMessage(0);
         return 0;
    case WM_SOCKET:
         if(GETSELECTERROR(lParam))
         {
             closesocket(wParam);
             break;
         }
         switch(GETSELECTEVENT(lParam))
         {
         case FD_ACCEPT:
              sClient = accept(wParam, (SOCKADDR*)&client, &iAddrSize);
              WSAAsyncSelect(sClient, hwnd, WM_SOCKET, FD_READ | FD_CLOSE);
              break;
         case FD_READ:
              ret = recv(wParam, szMessage, MSGSIZE, 0);
              if(ret==0||(ret==SOCKET_ERROR && WSAGetLastError()==WSAECONNRESET))
              {
                  closesocket(wParam);
              }
              else
              {
                  szMessage[ret]='\0';
                  send(wParam, szMesage, strlen(szMessage), 0);
              }
              break;
         case FD_CLOSE:
              closesocket(wParam);
              break;
         }
         return 0;
    }
    return DefWindowProc(hwnd, message, wParam, lParam);
}