Socket I/O模型全接触（转）

声明：除CSDN外的任何媒体转载必须注明作者以及“转载自CSDN”。

本文简单介绍了当前Windows支持的各种Socket I/O模型，如果你发现其中存在什么错误请务必赐教。

一：select模型

二：WSAAsyncSelect模型

三：WSAEventSelect模型

四：Overlapped I/O 事件通知模型

五：Overlapped I/O 完成例程模型

六：IOCP模型

老陈有一个在外地工作的女儿，不能经常回来，老陈和她通过信件联系。他们的信会被邮递员投递到他们的信箱里。

这和Socket模型非常类似。下面我就以老陈接收信件为例讲解Socket I/O模型~~~

一：select模型

老陈非常想看到女儿的信。以至于他每隔10分钟就下楼检查信箱，看是否有女儿的信~~~~~

在这种情况下，“下楼检查信箱”然后回到楼上耽误了老陈太多的时间，以至于老陈无法做其他工作。

select模型和老陈的这种情况非常相似：周而复始地去检查......如果有数据......接收/发送.......

使用线程来select应该是通用的做法：

procedure TListenThread.Execute;

var

addr : TSockAddrIn;

fd_read : TFDSet;

timeout : TTimeVal;

ASock,

MainSock : TSocket;

len, i : Integer;

begin

MainSock := socket( AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP );

addr.sin_family := AF_INET;

addr.sin_port := htons(5678);

addr.sin_addr.S_addr := htonl(INADDR_ANY);

bind( MainSock, @addr, sizeof(addr) );

listen( MainSock, 5 );

while (not Terminated) do

begin

FD_ZERO( fd_read );

FD_SET( MainSock, fd_read );

timeout.tv_sec := 0;

timeout.tv_usec := 500;

if select( 0, @fd_read, nil, nil, @timeout ) > 0 then {//至少有1个等待Accept的connection}

begin

if FD_ISSET( MainSock, fd_read ) then

begin

for i:=0 to fd_read.fd_count-1 do {//注意，fd_count <= 64，也就是说select只能同时管理最多64个连接}

begin

len := sizeof(addr);

ASock := accept( MainSock, addr, len );

if ASock <> INVALID_SOCKET then

.{//为ASock创建一个新的线程，在新的线程中再不停地select}

end;

end;

end;

end; {//while (not self.Terminated)}

shutdown( MainSock, SD_BOTH );

closesocket( MainSock );

end;

二：WSAAsyncSelect模型

后来，老陈使用了微软公司的新式信箱。这种信箱非常先进，一旦信箱里有新的信件，盖茨就会给老陈打电话：喂，大爷，你有新的信件了！从此，老陈再也不必频繁上下楼检查信箱了，牙也不疼了，你瞅准了，蓝天......不是，微软~~~~~~~~

微软提供的WSAAsyncSelect模型就是这个意思。

WSAAsyncSelect模型是Windows下最简单易用的一种Socket I/O模型。使用这种模型时，Windows会把网络事件以消息的形势通知应用程序。

首先定义一个消息标示常量：

const WM_SOCKET = WM_USER + 55;

再在主Form的private域添加一个处理此消息的函数声明：

procedure TListenThread.Execute;

var

hEvent : WSAEvent;

ret : Integer;

ne : TWSANetworkEvents;

sock : TSocket;

adr : TSockAddrIn;

sMsg : String;

Index,

EventTotal : DWORD;

EventArray : Array [0..WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS-1] of WSAEVENT;

begin

socketbind

hEvent := WSACreateEvent();

WSAEventSelect( ListenSock, hEvent, FD_ACCEPT or FD_CLOSE );

listen

while ( not Terminated ) do

begin

Index := WSAWaitForMultipleEvents( EventTotal, @EventArray[0], FALSE, WSA_INFINITE, FALSE );

FillChar( ne, sizeof(ne), 0 );

WSAEnumNetworkEvents( SockArray[Index-WSA_WAIT_EVENT_0], EventArray[Index-WSA_WAIT_EVENT_0], @ne );

if ( ne.lNetworkEvents and FD_ACCEPT ) > 0 then

begin

if ne.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT] <> 0 then

continue;

ret := sizeof(adr);

sock := accept( SockArray[Index-WSA_WAIT_EVENT_0], adr, ret );

if EventTotal > WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS-1 then{//这里WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS同样是64}

begin

closesocket( sock );

continue;

end;

hEvent := WSACreateEvent();

WSAEventSelect( sock, hEvent, FD_READ or FD_WRITE or FD_CLOSE );

SockArray[EventTotal] := sock;

EventArray[EventTotal] := hEvent;

Inc( EventTotal );

end;

if ( ne.lNetworkEvents and FD_READ ) > 0 then

begin

if ne.iErrorCode[FD_READ_BIT] <> 0 then

continue;

FillChar( RecvBuf[0], PACK_SIZE_RECEIVE, 0 );

ret := recv( SockArray[Index-WSA_WAIT_EVENT_0], RecvBuf[0], PACK_SIZE_RECEIVE, 0 );

end;

end;

end;
四：Overlapped I/O 事件通知模型

后来，微软通过调查发现，老陈不喜欢上下楼收发信件，因为上下楼其实很浪费时间。于是微软再次改进他们的信箱。新式的信箱采用了更为先进的技术，只
要用户告诉微软自己的家在几楼几号，新式信箱会把信件直接传送到用户的家中，然后告诉用户，你的信件已经放到你的家中了！老陈很高兴，因为他不必再亲自收
发信件了！

Overlapped I/O
事件通知模型和WSAEventSelect模型在实现上非常相似，主要区别在“Overlapped”，Overlapped模型是让应用程序使用重叠
数据结构(WSAOVERLAPPED)，一次投递一个或多个Winsock
I/O请求。这些提交的请求完成后，应用程序会收到通知。什么意思呢？就是说，如果你想从socket上接收数据，只需要告诉系统，由系统为你接收数据，
而你需要做的只是为系统提供一个缓冲区~~~~~

Listen线程和WSAEventSelect模型一模一样，Recv/Send线程则完全不同：

Code

procedure TRecvSendThread.Execute;

var

begin

while (not self.Terminated) do

begin

{查询IOCP状态（数据读写操作是否完成）}

GetQueuedCompletionStatus( CompletPort, BytesTransd, CompletKey, POVERLAPPED(pPerIoDat), TIME_OUT );

if BytesTransd <> 0 then

.;{//数据读写操作完成}

{//再投递一个读数据请求}

WSARecv( CompletKey, @(pPerIoDat^.BufData), 1, BytesRecv, Flags, @(pPerIoDat^.Overlap), nil );

end;

end;
读写线程只是简单地检查IOCP是否完成了我们投递的读写操作，如果完成了则再投递一个新的读写请求。

应该注意到，我们创建的所有TRecvSendThread都在访问同一个IOCP（因为我们只创建了一个IOCP），并且我们没有使用临界区！难道不会产生冲突吗？不用考虑同步问题吗？

呵呵，这正是IOCP的奥妙所在。IOCP不是一个普通的对象，不需要考虑线程安全问题。它会自动调配访问它的线程：如果某个socket上有一个线程A正在访问，那么线程B的访问请求会被分配到另外一个socket。这一切都是由系统自动调配的，我们无需过问。

呵呵，终于写完了，好累......以上所有的源代码可以从这里看到：

http://community.csdn.net/Expert/topic/3844/3844679.xml?temp=5.836123E-02

不过代码写的很简陋，请多包涵！

转自：http://blog.csdn.net/flyinwuhan/