您的位置:首页 > 编程语言

socket编程的同步、异步与阻塞、非阻塞示例详解之二

2016-01-13 16:18 681 查看
三、异步阻塞模式

另外一个阻塞解决方案是带有阻塞通知的非阻塞 I/O。
在这种模型中,配置的是非阻塞 I/O,然后使用阻塞 select 系统调用来确定一个 I/O 描述符何时有操作。

使 select 调用非常有趣的是它可以用来为多个描述符提供通知,而不仅仅为一个描述符提供通知。

对于每个提示符来说,我们可以请求这个描述符可以写数据、有读数据可用以及是否发生错误的通知

下面的C语言实现的例子,它从网络上接受数据写入一个文件中:

/*

 * \brief

 * tcp client

 */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/socket.h>

#include <sys/select.h>

#include <sys/time.h>

#include <netdb.h>

#include <string.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#define SERVPORT 8080

#define MAXDATASIZE 100

#define TFILE "data_from_socket.txt"

int main(int argc, char *argv[])

{

  int sockfd, recvbytes;

  char rcv_buf[MAXDATASIZE]; /*./client 127.0.0.1 hello */

  char snd_buf[MAXDATASIZE];

  struct hostent *host;             /* struct hostent

                                     * {

                                     * char *h_name; // general hostname

                                     * char **h_aliases; // hostname's alias

                                     * int h_addrtype; // AF_INET

                                     * int h_length; 

                                     * char **h_addr_list;

                                     * };

                                     */

  struct sockaddr_in server_addr;

  /* */
  fd_set readset, writeset;
  int check_timeval = 1;
  struct timeval timeout={check_timeval,0}; //阻塞式select, 等待1秒,1秒轮询
  int maxfd;
  int fp;
  int cir_count = 0;
  int ret;

  if (argc < 3)

  {

    printf("Usage:%s [ip address] [any string]\n", argv[0]);

    return 1;

  }

  *snd_buf = '\0';

  strcat(snd_buf, argv[2]);

  if ((fp = open(TFILE,O_WRONLY)) < 0)    //不是用fopen

  {

    perror("fopen:");

    exit(1);

  }

  if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)

  {

    perror("socket:");

    exit(1);

  }

  server_addr.sin_family = AF_INET;

  server_addr.sin_port = htons(SERVPORT);

  inet_pton(AF_INET, argv[1], &server_addr.sin_addr);

  memset(&(server_addr.sin_zero), 0, 8);

  /* create the connection by socket 

   * means that connect "sockfd" to "server_addr"

   */

  if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)

  {

    perror("connect");

    exit(1);

  }

  /**/

  if (send(sockfd, snd_buf, sizeof(snd_buf), 0) == -1)

  {

    perror("send:");

    exit(1);

  }

  printf("send:%s\n", snd_buf);

  while (1)

  {

    FD_ZERO(&readset);            //每次循环都要清空集合,否则不能检测描述符变化

    FD_SET(sockfd, &readset);     //添加描述符       

    FD_ZERO(&writeset);

    FD_SET(fp,     &writeset);

    maxfd = sockfd > fp ? (sockfd+1) : (fp+1);    //描述符最大值加1

    ret = select(maxfd, &readset, NULL, NULL, NULL);   // 阻塞模式

    switch( ret)

    {

      case -1:

        exit(-1);

        break;

      case 0:

        break;

      default:

        if (FD_ISSET(sockfd, &readset))  //测试sock是否可读,即是否网络上有数据

        {

          recvbytes = recv(sockfd, rcv_buf, MAXDATASIZE, MSG_DONTWAIT);

          rcv_buf[recvbytes] = '\0';

          printf("recv:%s\n", rcv_buf);

          if (FD_ISSET(fp, &writeset))

          {

            write(fp, rcv_buf, strlen(rcv_buf));   // 不是用fwrite

          }

          goto end;

        }

    }

    cir_count++;

    printf("CNT : %d \n",cir_count);

  }

end:

  close(fp);

  close(sockfd);

  return 0;

}

perl实现:

#! /usr/bin/perl

###############################################################################

# \File

#  tcp_client.pl

# \Descript

#  send message to server

###############################################################################

use IO::Socket;

use IO::Select;

#hash to install IP Port

%srv_info =(

#"srv_ip"  => "61.184.93.197",

      "srv_ip"  => "192.168.1.73",

      "srv_port"=> "8080",

      );

my $srv_addr = $srv_info{"srv_ip"};

my $srv_port = $srv_info{"srv_port"};

my $sock = IO::Socket::INET->new(

      PeerAddr => "$srv_addr",

      PeerPort => "$srv_port",

      Type     => SOCK_STREAM,

      Blocking => 1,

#     Timeout  => 5,

      Proto    => "tcp")

or die "Can not create socket connect. $@";

$sock->send("Hello server!\n", 0) or warn "send failed: $!, $@";

$sock->autoflush(1);

my $sel = IO::Select->new($sock);
while(my @ready = $sel->can_read)

{

  foreach my $fh(@ready)

  {

    if($fh == $sock)

    {

      while()

      {

        print $_;

      }

      $sel->remove($fh);

      close $fh;

    }

  }

}

$sock->close();

四、异步非阻塞模式

最后,异步非阻塞 I/O 模型是一种处理与 I/O 重叠(并行)进行的模型。

以read系统调用为例
steps:
a. 调用read;
b. read请求会立即返回,说明请求已经成功发起了。
c. 在后台完成读操作这段时间内,应用程序可以执行其他处理操作。
d. 当 read 的响应到达时,就会产生一个信号或执行一个基于线程的回调函数来完成这次 I/O 处理过程。

/*

 * \brief

 * tcp client

 */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/socket.h>

#include <sys/select.h>

#include <sys/time.h>

#include <netdb.h>

#include <string.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#define SERVPORT 8080

#define MAXDATASIZE 100

#define TFILE "data_from_socket.txt"

int main(int argc, char *argv[])

{

  int sockfd, recvbytes;

  char rcv_buf[MAXDATASIZE]; /*./client 127.0.0.1 hello */

  char snd_buf[MAXDATASIZE];

  struct hostent *host;             /* struct hostent

                                     * {

                                     * char *h_name; // general hostname

                                     * char **h_aliases; // hostname's alias

                                     * int h_addrtype; // AF_INET

                                     * int h_length; 

                                     * char **h_addr_list;

                                     * };

                                     */

  struct sockaddr_in server_addr;

  /* */
  fd_set readset, writeset;
  int check_timeval = 1;
  struct timeval timeout={check_timeval,0}; //阻塞式select, 等待1秒,1秒轮询
  int maxfd;
  int fp;
  int cir_count = 0;
  int ret;

  if (argc < 3)

  {

    printf("Usage:%s [ip address] [any string]\n", argv[0]);

    return 1;

  }

  *snd_buf = '\0';

  strcat(snd_buf, argv[2]);

  if ((fp = open(TFILE,O_WRONLY)) < 0)    //不是用fopen

  {

    perror("fopen:");

    exit(1);

  }

  if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)

  {

    perror("socket:");

    exit(1);

  }

  server_addr.sin_family = AF_INET;

  server_addr.sin_port = htons(SERVPORT);

  inet_pton(AF_INET, argv[1], &server_addr.sin_addr);

  memset(&(server_addr.sin_zero), 0, 8);

  /* create the connection by socket 

   * means that connect "sockfd" to "server_addr"

   */

  if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)

  {

    perror("connect");

    exit(1);

  }

  /**/

  if (send(sockfd, snd_buf, sizeof(snd_buf), 0) == -1)

  {

    perror("send:");

    exit(1);

  }

  printf("send:%s\n", snd_buf);

  while (1)

  {

    FD_ZERO(&readset);            //每次循环都要清空集合,否则不能检测描述符变化

    FD_SET(sockfd, &readset);     //添加描述符       

    FD_ZERO(&writeset);

    FD_SET(fp,     &writeset);

    maxfd = sockfd > fp ? (sockfd+1) : (fp+1);    //描述符最大值加1

    ret = select(maxfd, &readset, NULL, NULL, &timeout);   // 非阻塞模式

    switch( ret)

    {

      case -1:

        exit(-1);

        break;

      case 0:

        break;

      default:

        if (FD_ISSET(sockfd, &readset))  //测试sock是否可读,即是否网络上有数据

        {

          recvbytes = recv(sockfd, rcv_buf, MAXDATASIZE, MSG_DONTWAIT);

          rcv_buf[recvbytes] = '\0';

          printf("recv:%s\n", rcv_buf);

          if (FD_ISSET(fp, &writeset))

          {

            write(fp, rcv_buf, strlen(rcv_buf));   // 不是用fwrite

          }

          goto end;

        }

    }
    timeout.tv_sec = check_timeval;    // 必须重新设置,因为超时时间到后会将其置零

    cir_count++;

    printf("CNT : %d \n",cir_count);

  }

end:

  close(fp);

  close(sockfd);

  return 0;

}

五、server端程序:

/*

 * \brief

 * tcp server

 */

#include <stdio.h>

#include <sys/socket.h>

#include <sys/types.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

#define SERVPORT 8080

#define BACKLOG 10 // max numbef of client connection

#define MAXDATASIZE 100

int main(char argc, char *argv[])

{

  int sockfd, client_fd, addr_size, recvbytes;

  char rcv_buf[MAXDATASIZE], snd_buf[MAXDATASIZE];

  char* val;

  struct sockaddr_in server_addr;

  struct sockaddr_in client_addr;

  int bReuseaddr = 1;

  char IPdotdec[20];

  /* create a new socket and regiter it to os .

   * SOCK_STREAM means that supply tcp service, 

   * and must connect() before data transfort.

   */

  if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)

  {

    perror("socket:");

    exit(1);

  }

  /* setting server's socket */

  server_addr.sin_family = AF_INET;         // IPv4 network protocol

  server_addr.sin_port = htons(SERVPORT);

  server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // auto IP detect

  memset(&(server_addr.sin_zero),0, 8);

  setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const char*)&bReuseaddr, sizeof(int));

  if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(struct sockaddr))== -1)

  {

    perror("bind:");

    exit(1);

  }

  /* 

   * watting for connection , 

   * and server permit to recive the requestion from sockfd 

   */

  if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1) // BACKLOG assign thd max number of connection

  {

    perror("listen:");

    exit(1);                                                                 

  }                                                                          

                                                                             

  while(1)                                                                   

  {                                                                          

    addr_size = sizeof(struct sockaddr_in);                                  

                                                                             

    /*                                                                       

     * accept the sockfd's connection,                                       

     * return an new socket and assign far host to client_addr               

     */                                                                      

    printf("watting for connect...\n");                                      

    if ((client_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &addr_size)) == -1)   

    {                                                                        

      /* Nonblocking mode */                                                 

      perror("accept:");                                                     

      continue;                                                              

    }                                                                        

                                                                             

    /* network-digital to ip address */                                      

    inet_ntop(AF_INET, (void*)&client_addr, IPdotdec, 16);                   

    printf("connetion from:%d : %s\n",client_addr.sin_addr, IPdotdec);       

                                                                             

    //if (!fork())                                                           

    {                                                                        

      /* child process handle with the client connection */                  

                                                                             

      /* recive the client's data by client_fd */                            

      if ((recvbytes = recv(client_fd, rcv_buf, MAXDATASIZE, 0)) == -1)      

      {                                                                      

        perror("recv:");                                                     

        exit(1);                                                             

      }                                                                      

      rcv_buf[recvbytes]='\0';                                               

      printf("recv:%s\n", rcv_buf);                                          

                                                                             

                                                                             

      *snd_buf='\0';                                                         

      strcat(snd_buf, "welcome");                                            

                                                                             

      sleep(3);                                                              

      /* send the message to far-hosts by client_fd */                       

      if (send(client_fd, snd_buf, strlen(snd_buf), 0) == -1)                

      {                                                                      

        perror("send:");                                                     

        exit(1);                                                             

      }                                                                      

      printf("send:%s\n", snd_buf);                                          

                                                                             

      close(client_fd);                                                      

      //exit(1);                                                             

    }                                                                        

                                                                             

    //close(client_fd);                                                      

  }

  return 0;                                                                  

}       

九四,或跃在渊,无咎。

【白话】九四,龙或腾跃而起,或退居于渊,均不会有危害。
内容来自用户分享和网络整理,不保证内容的准确性,如有侵权内容,可联系管理员处理 点击这里给我发消息
标签: