异步选择模型
2017-04-18 10:26
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WSAAsyncSelect模型是Windows socket的一个异步IO模型,利用这个模型,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。Windows sockets应用程序在创建套接字后,调用WSAAsyncSelect函数注册感兴趣的网络事件,当该事件发生时Windows窗口收到消息,应用程序就可以对接收到的网络事件进行处理。利用WSAAsyncSelect函数,将socket消息发送到hWnd窗口上,然后在那里处理相应的FD_READ,FD_WRITE等消息。
WSAAsyncSelect模型与select模型的相同点是它们都可以对多个套接字进行管理。但它们也有不小的区别。首先WSAAsyncSelect模型是异步的,且通知方式不同。更重要的一点是:WSAAsyncSelect模型应用在基于消息的Windows环境下,使用该模型时必须创建窗口,而select模型可以广泛应用在Unix系统,使用该模型不需要创建窗口。最后一点区别:应用程序在调用WSAAsyncSelect函数后,套接字就被设置为非阻塞状态。而使用select函数不改变套接字的工作方式。
优点:
WSAAsyncSelect和WSAEventSelect模型提供了读写数据能力的异步通知,但他们不提供异步数据传送,而重叠模型及完成端口模型提供异步数据的传送,而且它可以在系统开销不大的情况下同时处理很多连接,而select模型还需要建立fd_set结构。
缺点:
必须要使用一个窗口接收消息,如果处理成千上万的套接字就力不从心了。
在我看来,WSAAsyncSelect是最简单的一种Winsock I/O模型(之所以说它简单是因为一个主线程就搞定了)。使用Raw Windows API写过窗口类应用程序的人应该都能看得懂。这里,我们需要做的仅仅是:
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
WSAGETSELECTEVENT(lParam) 可以用来得到网络事件本身,而wParam则被用来传递socket的handle 。然后,就可以主动调用 socket 函数来处理这些事件了。
下面这张用于WSAAsyncSelect函数的网络事件类型表可以让你对各个网络事件有更清楚的认识:
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
WSAAsyncSelect模型与select模型的相同点是它们都可以对多个套接字进行管理。但它们也有不小的区别。首先WSAAsyncSelect模型是异步的,且通知方式不同。更重要的一点是:WSAAsyncSelect模型应用在基于消息的Windows环境下,使用该模型时必须创建窗口,而select模型可以广泛应用在Unix系统,使用该模型不需要创建窗口。最后一点区别:应用程序在调用WSAAsyncSelect函数后,套接字就被设置为非阻塞状态。而使用select函数不改变套接字的工作方式。
优点:
WSAAsyncSelect和WSAEventSelect模型提供了读写数据能力的异步通知,但他们不提供异步数据传送,而重叠模型及完成端口模型提供异步数据的传送,而且它可以在系统开销不大的情况下同时处理很多连接,而select模型还需要建立fd_set结构。
缺点:
必须要使用一个窗口接收消息,如果处理成千上万的套接字就力不从心了。
//服务器端 #include <WINSOCK2.H> #include <windows.h> #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") #define WM_SOCKET WM_USER+100 #define SERVER_PORT 5000 #define MSGSIZE 1024 LRESULT CALLBACK WindowProc( HWND hwnd, // handle to window UINT uMsg, // message identifier WPARAM wParam, // first message parameter LPARAM lParam // second message parameter ); int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) { TCHAR szClsName[] = TEXT("AsyncSelect Model"); WNDCLASS wndclass; wndclass.cbClsExtra = 0; wndclass.cbWndExtra = 0; wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH); wndclass.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW); wndclass.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION); wndclass.hInstance = hInstance; wndclass.lpfnWndProc = WindowProc; wndclass.lpszClassName = szClsName; wndclass.lpszMenuName = NULL; wndclass.style = CS_VREDRAW | CS_HREDRAW; RegisterClass(&wndclass); HWND hWnd = CreateWindow(szClsName, TEXT("异步选择模型测试"), WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, NULL, NULL, hInstance, NULL); ShowWindow(hWnd, nCmdShow); UpdateWindow(hWnd); MSG msg; while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg); } return msg.wParam; } LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { static SOCKET sListen; SOCKET sClient; SOCKADDR_IN local, client; int ret, iAddrSize = sizeof(client); local.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY); local.sin_family = AF_INET; local.sin_port = htons(SERVER_PORT); char szMessage[MSGSIZE]; switch (uMsg) { case WM_CREATE: { WORD wVersionRequested; WSADATA wsaData; int err; wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2); err = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData); sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); bind(sListen, (struct sockaddr*)&local, sizeof(SOCKADDR_IN)); listen(sListen, 3); WSAAsyncSelect(sListen, hwnd, WM_SOCKET, FD_ACCEPT); return 0; } break; case WM_DESTROY: { closesocket(sListen); WSACleanup(); PostQuitMessage(0); return 0; } break; case WM_SOCKET: { switch (WSAGETSELECTEVENT(lParam)) { case FD_CONNECT: MessageBox(hwnd, TEXT("客户端发起了连接请求"), NULL, MB_OK); break; case FD_ACCEPT: sClient = accept(wParam, (struct sockaddr*)&client, &iAddrSize); WSAAsyncSelect(sClient, hwnd, uMsg, FD_READ | FD_CLOSE); MessageBox(hwnd, TEXT("已接收客户端的连接请求"), NULL, MB_OK); break; case FD_READ: memset(szMessage, 0, sizeof(szMessage)); ret = recv(wParam, szMessage, MSGSIZE, 0); if (ret == 0 || (ret == SOCKET_ERROR && WSAGetLastError() == WSAECONNRESET)) { closesocket(wParam); } /*else { send(wParam, szMessage, strlen(szMessage), 0); }*/ MessageBox(hwnd, szMessage, NULL, MB_OK); break; case FD_CLOSE: //当客户端套接字关闭时会收到该消息 closesocket(wParam); break; } } break; } return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam); }//客户端可以使用选择模型中的客户端部分
在我看来,WSAAsyncSelect是最简单的一种Winsock I/O模型(之所以说它简单是因为一个主线程就搞定了)。使用Raw Windows API写过窗口类应用程序的人应该都能看得懂。这里,我们需要做的仅仅是:
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
WSAGETSELECTEVENT(lParam) 可以用来得到网络事件本身,而wParam则被用来传递socket的handle 。然后,就可以主动调用 socket 函数来处理这些事件了。
下面这张用于WSAAsyncSelect函数的网络事件类型表可以让你对各个网络事件有更清楚的认识:
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
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