Winsock IO模型之WSAAsyncSelect模型

    该模型允许应用程序以Windows消息的形式接收网络事件通知，满足现在许多对性能要求不高的网络应用程序。MFC中的CSocket类也使用了它。

    WSAAsyncSelect函数自动把套接字设为非阻塞模式，并且为套接字绑定了一个窗口句柄，当有网络事件发生时，便向这个窗口发送消息。

    int WSAAsyncSelect(

          SOCKET s,                                 // 需要设置的套接字句柄

          HWND hWnd,                             // 指定一个窗口句柄，套接字的通知消息将被发送到与其对应的窗口过程中

          u_int wMsg,                                 // 网络事件到来时接受到的消息ID，可以在WM_USER以上的数值中任意选择一个用做ID

          long lEvent                                   // 指定哪些通知码需要发送

    );

    最后一个参数lEvent指定了要发送的通知码，可以是如下取值的组合：

• FD_READ              套接字接受到对方发送过来的数据包，表明这时可以去读套接字了
• FD_WRITE            数据缓冲区满后再次变空时，WinSock接口通过该通知码通知应用程序。表示可以继续发送数据了（短时间内发送数据过多，便会造成数据缓冲区变满）
• FD_ACCEPT         监听中的套接字检测到有连接进入
• FD_CONNECT     如果用套接字去连接对方的主机，当连接动作完成以后会接收到这个通知码
• FD_CLOSE           检测到套接字对应的连接被关闭

    下面为窗口函数的定义：

    LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

    wParam参数指定了发生网络事件的套接字句柄，lParam参数的低字位指定了发生的网络事件，高字位包含了任何可能出现的错误代码，可以使用宏WSAGETSELECTERROR和WSAGETSELECTEVENT将这些信息取出，这两个宏定义在Winsock2.h文件中。

    #define WSAGETSELECTERROR(lParam)           HIWORD(lParam)                         // 高字为出错代码

    #define WSAGETSELECTEVENT(lParam)             LOWORD(lParam)                        // 低字为通知码

    如果没有错误发生，出错码为0，程序可以继续检查通知码，以确定发生的网络事件。

    下面给出使用该模型例子，仅是一个简单的TCP服务器程序，接受客户端的连接请求，打印出接受到的数据。

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// initsock.h文件

#include <winsock2.h>
#pragma comment(lib, "WS2_32")	// 链接到WS2_32.lib

class CInitSock		
{
public:
	CInitSock(BYTE minorVer = 2, BYTE majorVer = 2)
	{
		// 初始化WS2_32.dll
		WSADATA wsaData;
		WORD sockVersion = MAKEWORD(minorVer, majorVer);
		if(::WSAStartup(sockVersion, &wsaData) != 0)
		{
			exit(0);
		}
	}
	~CInitSock()
	{	
		::WSACleanup();	
	}
};


/////////////////////////////////////////////// 
// WSAAsyncSelect.cpp文件

#include "../common/initsock.h"
#include <stdio.h>

#define WM_SOCKET WM_USER + 101		// 自定义消息
CInitSock theSock;


LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);
int main()
{
	char szClassName[] = "MainWClass";	
	WNDCLASSEX wndclass;
	// 用描述主窗口的参数填充WNDCLASSEX结构
	wndclass.cbSize = sizeof(wndclass);	
	wndclass.style = CS_HREDRAW|CS_VREDRAW;	
	wndclass.lpfnWndProc = WindowProc;	
	wndclass.cbClsExtra = 0;		
	wndclass.cbWndExtra = 0;		
	wndclass.hInstance = NULL;		
	wndclass.hIcon = ::LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);	
	wndclass.hCursor = ::LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);		
	wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)::GetStockObject(WHITE_BRUSH);	
	wndclass.lpszMenuName = NULL;		
	wndclass.lpszClassName = szClassName ;
	wndclass.hIconSm = NULL;	
	::RegisterClassEx(&wndclass); 
	// 创建主窗口
	HWND hWnd = ::CreateWindowEx( 
		0,						
		szClassName,			
		"",	
		WS_OVERLAPPEDWINDOW,	
		CW_USEDEFAULT,	
		CW_USEDEFAULT,		
		CW_USEDEFAULT,	
		CW_USEDEFAULT,			
		NULL,				
		NULL,		
		NULL,	
		NULL);		
	if(hWnd == NULL)
	{
		::MessageBox(NULL, "创建窗口出错！", "error", MB_OK);
		return -1;
	}

	USHORT nPort = 4567;	// 此服务器监听的端口号

	// 创建监听套节字
	SOCKET sListen = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);	
	sockaddr_in sin;
	sin.sin_family = AF_INET;
	sin.sin_port = htons(nPort);
	sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
	// 绑定套节字到本地机器
	if(::bind(sListen, (sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)
	{
		printf(" Failed bind() \n");
		return -1;
	}

	// 将套接字设为窗口通知消息类型。
	::WSAAsyncSelect(sListen, hWnd, WM_SOCKET, FD_ACCEPT|FD_CLOSE);

	// 进入监听模式
	::listen(sListen, 5);

	// 从消息队列中取出消息
	MSG msg;	
	while(::GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
	{
		// 转化键盘消息
		::TranslateMessage(&msg);
		// 将消息发送到相应的窗口函数
		::DispatchMessage(&msg);
	}
	// 当GetMessage返回0时程序结束
	return msg.wParam;
}


LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
	switch (uMsg)
	{	
	case WM_SOCKET:
		{
			// 取得有事件发生的套节字句柄
			SOCKET s = wParam;
			// 查看是否出错
			if(WSAGETSELECTERROR(lParam))
			{
				::closesocket(s);
				return 0;
			}
			// 处理发生的事件
			switch(WSAGETSELECTEVENT(lParam))
			{
			case FD_ACCEPT:		// 监听中的套接字检测到有连接进入
				{
					SOCKET client = ::accept(s, NULL, NULL);
					::WSAAsyncSelect(client, hWnd, WM_SOCKET, FD_READ|FD_WRITE|FD_CLOSE);
				}
				break;
			case FD_WRITE:
				{
				}
				break;
			case FD_READ:
				{
					char szText[1024] = { 0 };
					if(::recv(s, szText, 1024, 0) == -1)
						::closesocket(s);
					else
						printf("接收数据：%s", szText);
				}
				break;
			case FD_CLOSE:
				{ 
					::closesocket(s);
				}
				break;
			}
		}
		return 0;
	case WM_DESTROY:
		::PostQuitMessage(0) ;
		return 0 ;
	}

	// 将我们不处理的消息交给系统做默认处理
	return ::DefWindowProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam);
}

    该模型的特点是与Windows消息驱动机制结合在了一起，这使得开发带GUI界面的网络程序变得简单。其缺点是，如果连接增加，单个Windows函数处理上千个客户请求时，服务器性能势必会受到影响。

 

参考及引用：《Windows网络与通信程序设计》 王艳平 张越 编著

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