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  • 套接字I/O模型-WSAAsyncSelect

    利用这个异步I/O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。WSAAsyncSelect和WSAEventSelect提供读写数据能力的异步通知,但它们不提供异步数据传输,重叠及完成端口提供异步数据传输。
    消息通知
    要想使用WSAAsyncSelect模型,在应用程序中,首先必须用CreateWindow函数创建一个窗口,再为该窗口提供一个窗口过程支持函数,亦可使用一个对话框,为其提供一个对话框过程来代替窗口过程,这是因为对话框本质也是窗口。
    int WSAAsyncSelect( 
      SOCKET s,//我们感兴趣的套接字 
      HWND hwnd,//窗口句柄,标识的是网络事件发生之后,想要收到通知消息的那个窗口或对话框 
      unsigned int wMsg,//在发生网络事件时,打算接收的消息,该消息将被投递到由hwnd窗口句柄所标识的那个窗口 
      long lEvent//网络事件组合 
    ); 
    大多数应用程序感兴趣的网络事件类型包括:FD_READ,FD_WRITE,FD_ACCEPT,FD_CONNECT,FD_CLOSE
    WSAAsyncSelect(s, hwnd, WM_SOCKET, FD_CONNECT|FD_READ|FD_WRITE|FD_CLOSE);
    这样应用程序可在套接字s上接收到有关连接发送接收以及关闭套接字这一网络事件的通知。特别注意的是对各网络事件务必在套接字上一次完成注册。一旦某个套接字上启用了事件通知,那么以后除非明确调用closesocket,或者由应用程序针对这个套接字调用WSAAsyncSelect,从而更改注册的网络事件类型,否则网络事件总是有效。若将lEvent设为0,则效果相当于停止在套接字上进行的所有网络事件通知。
    若应用程序针对一个套接字调用WSAsyncSelect,那么套接字的模式会从阻塞模式自动转换为非阻塞模式。
    演示WSAAsyncSelect程序基本流程:
    #include<windows.h> 
    #include<winsock2.h> 
    #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") 
    #define WM_SOCKET WM_USER+1 
     
    int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, 
                       LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) 
    { 
      WSADATA wsaData; 
      SOCKET Listen; 
      SOCKADDR_IN addr; 
      HWND window; 
      //创建窗口 
      window = CreateWindow(); 
       
      WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData); 
      Listen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); 
      memset(addr, 0, sizeof(SOCKADDR_IN)); 
      addr.sin_family = AF_INET; 
      addr.sin_port = htons(5050); 
      addr.sin_addr.s_addr = hotnl(INADDR_ANY); 
       
      bind(Listen, (SOCKADDR*)&addr, sizeof(SOCKADDR_IN)); 
      //使用定义的WM_SOCKET 在新套接字上设置窗口消息通知 
      WSAAsyncSelect(Listen, window, WM_SOCKET, FD_ACCEPT|FD_CLOSE); 
      listen(Listen, 5); 
      //转换并分配消息 
      while(1) 
      { 
        ... 
      } 
    } 
     
    BOOL CALLBACK ServerProc(HWND hDlg, UINT wMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) 
    { 
      SOCKET Accept; 
      switch(wMsg) 
      { 
      case WM_PAINT: 
        break; 
      case WM_SOCKET: 
        //使用WSAGETSELECTERROR宏来判断套接字上是否发生了错误 
        if(WSAGETSELECTERROR(lParam)) 
        { 
          //显示错误,关闭套接字 
          closesocket((SOCKET)wParam); 
          break; 
        } 
        //确定在套接字上发生什么事件 
        switch(WSAGETSELECTEVENT(lParam)) 
        { 
        case FD_ACCEPT: 
          //接受一个传入的连接 
          Accept = accept(wParam, NULL, NULL); 
          //让接收套接字为读写及关闭通知做好准备 
          WSAAsyncSelect(Accept, hDlg, WM_SOCKET, FD_READ|FD_WRITE|FD_CLOSE); 
          break; 
        case FD_READ: 
          //从wParam中的套接字中检索数据 
          break; 
        case FD_WRITE: 
          //wParam中的套接字已准备好发送数据 
          break; 
        case FD_CLOSE: 
          closesocket((SOCKET)wParam); 
          break; 
        } 
        break; 
      } 
      return true; 
    } 
    最后一个特别有价值的问题是应用程序如何对FD_WRITE事件通知进行处理,只有3种条件下,FD_WRITE通知才会发出:
    1.使用connect或WSAConnect,一个套接字首次建立连接
    2.使用accept或WSAAccept,套接字被接受以后
    3.若send,WSASend,sendto或WSASendTo操作失败,返回了WSAEWOULDBLOCK错误,而且缓冲区的空间变得可用时
    优点是它可以在系统开销不大的情况下同时处理许多连接,而select需要建立fd_set结构。
    缺点是即使应用程序不需要窗口,它也不得不额外使用一个窗口。同时,用一个单窗口程序来处理成千上万的套接字中的所有事件,很可能成为性能瓶颈。
     
    ========================================================================
     
    服务器端得主要流程: 
    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 
     
    WSAAsyncSelect函数的网络事件类型可以有以下一种: 
    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
     
    #include<windows.h> 
    #include<winsock2.h> 
    #include<tchar.h> 
    #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") 
     
    #define WM_SOCKET WM_USER+1 
    #define PORT 5050 
    #define MSGSIZE 1024 
     
    LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM); 
     
    int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) 
    { 
        static TCHAR szAppName[] = _T("WSAAsyncSelect Mode"); 
        HWND hwnd; 
        MSG msg; 
        WNDCLASS wndclass; 
        wndclass.style        = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW; 
        wndclass.lpfnWndProc  = WndProc; 
        wndclass.cbClsExtra   = 0; 
        wndclass.cbWndExtra   = 0; 
        wndclass.hInstance    = hInstance; 
        wndclass.hIcon        = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION); 
        wndclass.hCursor      = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW); 
        wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH); 
        wndclass.lpszMenuName = NULL; 
        wndclass.lpszClassName = szAppName; 
        if(!RegisterClass(&wndclass)) 
        { 
            MessageBox(NULL, _T("This program requires Windows NT!"), szAppName, MB_ICONERROR); 
            return 0; 
        } 
        hwnd = CreateWindow(szAppName, 
                            _T("WSAAsyncSelect Mode"), 
                            WS_OVERLAPPEDWINDOW, 
                            CW_USEDEFAULT, 
                            CW_USEDEFAULT, 
                            CW_USEDEFAULT, 
                            CW_USEDEFAULT, 
                            NULL, 
                            NULL, 
                            hInstance, 
                            NULL); 
        ShowWindow(hwnd, nCmdShow); 
        UpdateWindow(hwnd); 
        while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) 
        { 
            TranslateMessage(&msg); 
            DispatchMessage(&msg); 
        } 
        return msg.wParam; 
    } 
     
    LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) 
    { 
        WSADATA wsaData; 
        static SOCKET sListen; 
        SOCKET sClient; 
        SOCKADDR_IN local, client; 
        int ret; 
        int iAddrSize = sizeof(SOCKADDR_IN); 
        char szMessage[MSGSIZE]; 
         
        switch(message) 
        { 
        case WM_CREATE: 
             WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData); 
             sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); 
             memset(local, 0, sizeof(SOCKADDR_IN)); 
             local.sin_family = AF_INET; 
             local.sin_port = htons(PORT); 
             local.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 
             bind(sListen, (SOCKADDR*)&local, sizeof(SOCKADDR_IN)); 
             listen(sListen, 5); 
             WSAAsyncSelect(sListen, hwnd, WM_SOCKET, FD_ACCEPT); 
             return 0; 
        case WM_DESTROY: 
             closesocket(sListen); 
             WSACleanup(); 
             PostQuitMessage(0); 
             return 0; 
        case WM_SOCKET: 
             if(GETSELECTERROR(lParam)) 
             { 
                 closesocket(wParam); 
                 break; 
             } 
             switch(GETSELECTEVENT(lParam)) 
             { 
             case FD_ACCEPT: 
                  sClient = accept(wParam, (SOCKADDR*)&client, &iAddrSize); 
                  WSAAsyncSelect(sClient, hwnd, WM_SOCKET, FD_READ | FD_CLOSE); 
                  break; 
             case FD_READ: 
                  ret = recv(wParam, szMessage, MSGSIZE, 0); 
                  if(ret==0||(ret==SOCKET_ERROR && WSAGetLastError()==WSAECONNRESET)) 
                  { 
                      closesocket(wParam); 
                  } 
                  else 
                  { 
                      szMessage[ret]=''; 
                      send(wParam, szMesage, strlen(szMessage), 0); 
                  } 
                  break; 
             case FD_CLOSE: 
                  closesocket(wParam); 
                  break; 
             } 
             return 0;     
        } 
        return DefWindowProc(hwnd, message, wParam, lParam); 
    } 
       
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