浅谈WinSock I/O模型之异步选择(WSAAsyncSelect)

异步选择,顾名思义就是WSAAsyncSelect模型是Select模型的异步版本,在调用select()函数时,会发生阻塞现象。可以通过select()函数timeout参数,设置函数调用的阻塞时间。在设定的时间内,线程保持等待,直到其中一个或多个套接字满足可读可写的条件时,该函数返回。

首先我们将异步选择与select模型进行比较:

相同点:他们都可以对Windows套接字应用程序所使用的多个套接字进行有效的管理。
不同点
1.WSAAsyncSelect模型是异步的。在应用程序中调用WSAAsyncSelect()函数,通知系统感兴趣的网络事件,该函数立即返回,应用程序继续执行;
2.发生网络事件时,应用程序得到的通知方式不同。Select()函数返回时,说明某个或者某些套接字满足可读可写的条件,应用程序需要使用FD_ISSET宏,判断套接字是否存在可读可写集合中。而对于WSAAsyncSelect模型来说,当网络事件发生时,系统向应用程序发送消息。
    3.WSAAsyncSelect模型应用在基于消息的Windos环境下,使用该模型时必须创建窗口。而Select模型广泛应用在Unix系统和Windows系统,使用该模型不需要创建窗口。

    4.应用程序调用WSAAsyncSelect()函数后,自动将套接字设置为非阻塞模式。而应用程序中调用select()函数后,并不能改变套接字的工作方式

下面我们来看一下她的工作流程图


WSAAsyncSelect 的函数原型

int WSAAsyncSelect(

  __in          SOCKET s,
  __in          HWND hWnd,
  __in          unsigned int wMsg,
  __in          long lEvent
);


● s 参数指定的是我们感兴趣的那个套接字。
● hWnd 参数指定一个窗口句柄,它对应于网络事件发生之后,想要收到通知消息的那个窗口。
● wMsg 参数指定在发生网络事件时,打算接收的消息。该消息会投递到由hWnd窗口句柄指定的那个窗口。(通常,应用程序需要将这个消息设为比Windows的WM_USER大的一个值,避免网络窗口消息与系统预定义的标准窗口消息发生混淆与冲突)
● lEvent 参数指定一个位掩码,对应于一系列网络事件的组合,大多数应用程序通常感兴趣的网络事件类型包括: FD_READ、FD_WRITE、FD_ACCEPT、FD_CONNECT、FD_CLOSE。当然,到底使用FD_ACCEPT,还是使用FD_CONNECT类型,要取决于应用程序的身份是客户端,还是服务器。如应用程序同时对多个网络事件有兴趣,只需对各种类型执行一次简单的按位OR(或)运算,然后将它们分配给lEvent就可以了,例如:
WSAAsyncSeltct(s, hwnd, WM_SOCKET, FD_CONNECT | FD_READ | FD_WRITE | FD_CLOSE);

解释说明:我们的应用程序以后便可在套接字s上,接收到有关连接、发送、接收以及套接字关闭这一系列网络事件的通知。

   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_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完成的通知

FD_CLOSE 应用程序想接收与套接字关闭的通知


应用程序在一个套接字上成功调用了WSAAsyncSelect之后,会在与hWnd窗口句柄对应的窗口例程中,以Windows消息的形式,接收网络事件通知。
窗口例程通常定义如下:
LRESULT CALLBACK WindowProc( 
    HWND hwnd,
    UINT uMsg,
    WPARAM wParam,
    LPARAM lParam
);
● hWnd 参数指定一个窗口的句柄,对窗口例程的调用正是由那个窗口发出的。
● uMsg 参数指定需要对哪些消息进行处理。这里我们感兴趣的是WSAAsyncSelect调用中定义的消息。
● wParam 参数指定在其上面发生了一个网络事件的套接字。假若同时为这个窗口例程分配了多个套接字,这个参数的重要性便显示出来了。

● lParam参数中,包含了两方面重要的信息。其中, lParam的低字(低位字)指定了已经发生的网络事件,而lParam的高字(高位字)包含了可能出现的任何错误代码。

WSAAsyncSelect模型的优势和不足:

优势:
1.该模型的使用方便了在基于消息的Windows环境下开发套接字的应用程序。开发人员可以像处理其他消息一样对网络事件消息进行处理。
2.该模型确保接收所有数据提供了很好的机制。通过注册FD_CLOSE网络事件,从容关闭服务器与客户端的连接保证了数据全部接收。
不足:
1.该模型局限在,他基于Windows的消息机制,必须在应用程序中创建窗口。当然,在开发中可以根据具体情况是否显示该窗口。MFC的CSocketWnd类就是用来创建一个不显示的窗口,并在该类中声明接收网络事件消息处理函数。
2.由于调用WSAAsyncSelect()函数后,自动将套接字设置为非阻塞状态。当应用程序为接收到网络事件调用相应函数时,未必能够成功返回。这无疑增加了开发人员使用该模型的难度。对于这一点可以从MFC CSocket类的Accept()、Receive()和Send()函数的实现得到验证。

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