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Windows套接字IO模型

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Windows 套接字

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套接字 I/O 模型

模型模型

模型

如果你想在 Windows 平台上构建服务器应用，那么 I/O 模型是你必须考虑的。

Windows 操作系统提供了选择（Select）、异步选择（WSAAsyncSelect）、事

件选择（WSAEventSelect）、重叠 I/O（Overlapped I/O）和完成端口（Completion

Port)共五种 I/O 模型。每一种模型均适用于一种特定的应用场景。程序员应该

对自己的应用需求非常明确，而且综合考虑到程序的扩展性和可移植性等因素，

作出自己的选择。

我会以一个回应反射式服务器（与《Windows 网络编程》第八章一样）来介绍

这五种 I/O 模型。

我们假设客户端的代码如下（为代码直观，省去所有错误检查，以下同）：

#include <WINSOCK2.H>

#include <stdio.h>

#define SERVER_ADDRESS "137.117.2.148"

#define PORT 5150

#define MSGSIZE 1024

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

int main()

{

WSADATA wsaData;

SOCKET sClient;

SOCKADDR_IN server;

char szMessage[MSGSIZE];

int ret;

// Initialize Windows socket library

WSAStartup(0x0202, &wsaData);

// Create client socket

sClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

// Connect to server

memset(&server, 0, sizeof(SOCKADDR_IN));

server.sin_family = AF_INET;

server.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(SERVER_ADDRESS);

server.sin_port = htons(PORT);

connect(sClient, (struct sockaddr *)&server, sizeof(SOCKADDR_IN));

while (TRUE)

{

printf("Send:");

gets(szMessage);

// Send message

send(sClient, szMessage, strlen(szMessage), 0);

// Receive message

ret = recv(sClient, szMessage, MSGSIZE, 0);

szMessage[ret] = '\0';

printf("Received [%d bytes]: '%s'\n", ret, szMessage);

}

// Clean up

closesocket(sClient);

WSACleanup();

return 0;

}

客户端所做的事情相当简单，创建套接字，连接服务器，然后不停的发送和接收

数据。

比较容易想到的一种服务器模型就是采用一个主线程，负责监听客户端的连接

请求，当接收到某个客户端的连接请求后，创建一个专门用于和该客户端通信的

套接字和一个辅助线程。以后该客户端和服务器的交互都在这个辅助线程内完

成。这种方法比较直观，程序非常简单而且可移植性好，但是不能利用平台相关

的特性。例如，如果连接数增多的时候（成千上万的连接），那么线程数成倍

增长，操作系统忙于频繁的线程间切换，而且大部分线程在其生命周期内都是处

于非活动状态的，这大大浪费了系统的资源。所以，如果你已经知道你的代码

只会运行在 Windows 平台上，建议采用 Winsock I/O 模型。

一.选择模型

Select （选择）模型是 Winsock 中最常见的 I/O 模型。之所以称其为“Select

模型”，是由于它的“中心思想”便是利用 select 函数，实现对 I/O 的管理。

最初设计该模型时，主要面向的是某些使用 UNIX 操作系统的计算机，它们采用

的是 Berkeley 套接字方案。Select 模型已集成到 Winsock 1.1 中，它使那些想

避免在套接字调用过程中被无辜“锁定”的应用程序，采取一种有序的方式，同

时进行对多个套接字的管理。由于 Winsock 1.1 向后兼容于 Berkeley 套接字实

施方案，所以假如有一个 Berkeley 套接字应用使用了 select 函数，那么从理论

角度讲，毋需对其进行任何修改，便可正常运行。（节选自《Windows 网络编

程》第八章)

下面的这段程序就是利用选择模型实现的 Echo 服务器的代码（已经不能再精简

了）：

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AlbertLi

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