伺服器IO模型之Select

阻塞與非阻塞：

select模型目的：主要是避免在套接字呼叫上阻塞的應用程式有能力管理多個套接字，即是單一執行緒模式下只能處理乙個套接字的問題，這樣可以避免執行緒膨脹。

select模型函式：

int select(
_in_     int nfds,
_inout_  fd_set *readfds,
_inout_  fd_set *writefds,
_inout_  fd_set *exceptfds,
_in_     const
struct timeval *timeout
);

引數說明：

nfds [in]：忽略，僅是為了相容berkeley套接字

readfds [in, out]：用來檢查可讀的套接字組合

writefds [in, out]：用來檢查可寫的套接字組合

exceptfds [in, out]：用來檢查異常的套接字組合

timeout [in]：等待的時間, 如果為null，等待的時間為無窮大

返回值：select返回那些即將要被處理的socket總和，假如時間超時，將會返回socket_error，可以使用wsagetlasterror獲得出錯的原因

select處理過程：假設以read為例，在這裡windows主要是先將套接字s新增到readfds集合中，然後等待select函式返回，在select函式裡面會移除沒有未決的i/o操作的套接字控制代碼，即移除未響應的io套接字控制代碼，然後看s是否認仍然還是readfs集合中，在就說明s可讀了

應用程式：

cinitsock initsock;
sockaddr_in addr;
ushort usport = 6000;
socket slisten = ::socket(af_inet, sock_stream, ipproto_tcp );
if (slisten == invalid_socket ) 
addr.sin_family = af_inet;
addr.sin_port = htons(usport);
addr.sin_addr.s_un.s_addr = htonl(inaddr_any);
if (::bind(slisten, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == socket_error)
::listen(slisten, 5);
fd_set fdsocket;
fd_zero(&fdsocket);
fd_set(slisten, &fdsocket);
while (true)
for (unsigned int i = 0; i < fdsocket.fd_count; i++)
fd_set(snewclient, &fdsocket);
trace("new client: %s\n", inet_ntoa(addrremote.sin_addr));}}
else
else
}}//判斷fdsocket裡面的socket是否得到處理
} }closesocket(slisten);
slisten = invalid_socket;
return 0;

這裡我使用了cinitsock，因為在使用socket之前要載入

ws2_32.lib，這裡我定義了乙個類如下：

#pragma once
#include#include #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
class cinitsock
;

cinitsock::cinitsock(byte minver, byte majver)
}cinitsock::~cinitsock(void)

預設建構函式裡面有乙個預設載入的版本，這裡在析構函式裡面將之前載入的dll資源進行釋放，基礎的socket伺服器模型通常要進行socket建立，繫結到本地位址和埠，監聽客戶端的連線，一旦有客戶端連線，缺省會放入fdsocket中，然後將此函式加入fd_set可讀的套接字集合中，select返回後，未響應的socket會被移除，即將要被處理的socket會保留下來，然後從fdsocket判斷，到底是哪些socket發生了可讀操作：

注意：可讀操作包括有未處理的連線請求，資料可讀，連線關閉/重啟/中斷

首先第乙個判斷的就是未處理的連線請求，如果有就建立新的連線通道，加入fdsocket；如果是資料可讀，就讀取資料；連線關閉會在下面進行測試

客戶端程式：使用的是以前的乙個簡易客戶端程式，如下

word wversionrequested; //請求的版本
wsadata wsadata;
int nerr;
//協商版本號
wversionrequested = makeword(1,1);
nerr = wsastartup(wversionrequested, &wsadata);
if(nerr != 0)
if( lobyte(wsadata.wversion) != 1 ||
hibyte(wsadata.wversion) != 1 )
//建立socket埠
socket sockclient = socket(af_inet, sock_stream, 0);
sockaddr_in addrsrv;
addrsrv.sin_addr.s_un.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
addrsrv.sin_family = af_inet;
addrsrv.sin_port = htons(6000);
//繫結埠號
connect(sockclient,(sockaddr*)&addrsrv,sizeof(sockaddr));
//收發資料
char recvbuf[100], sendbuf[100];
memset(recvbuf, 0, 100);
memset(sendbuf, 0, 100);
sprintf_s(sendbuf,"hello world");
send(sockclient, sendbuf, strlen(sendbuf)+1, 0);
recv(sockclient, recvbuf, 100, 0);
printf("%s\n", recvbuf);
//關閉socket通訊
closesocket(sockclient);
wsacleanup();
sleep(1000);

測試結果：

這裡需要先執行伺服器端，然後再開啟客戶端程式，伺服器端會建立新的連線，並讀取客戶端發過來的資料然後顯示出來，客戶端是沒有資料的，因為這裡伺服器端並沒有傳送資料，如下伺服器資料：

再次開啟乙個客戶端的效果如下：

這裡並沒有進行換行，兩行資料在一起了，並不影響測試結果，這裡還可以再強制關閉客戶端後的結果，如下

這裡看到error的**為10054，我們在winerror.h裡面找到如下定義：

// // messageid: wsaeconnreset //// messagetext: //// an existing connection was forcibly closed by the remote host. //#define wsaeconnreset 10054l

從這裡也能看出的確是強制關閉，注意伺服器端裡面的trace要給我printf才可以，trace預設是在除錯下使用的輸出語句

select不足：其實新增到fd_set套接字數量是有限制的，winsock2.h定義的64，自定義也不超過1024，因為值太大，會對伺服器的效能有影響，假設有1000個的話，在呼叫select之前就必須設定這1000個套接字，select返回之後，還必須檢查這1000個套接字，所以開銷較大。

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