windows socket網絡編程–事件選擇模型

事件選擇模型概述

Winsock提供了另一種有用的異步事件通知I/O模型——WSAEventSelect模型。這個模型與WSAAsyncSelect模型類似,允許應用程序在一個或者多個套接字上接收基於事件的網絡通知。它與 WSAAsyncSelect模型類似是因為它也接收FDXXX類型的網絡事件,不過並不是依靠Windows的消息驅動機制,而是經由事件對象句柄通知

API詳解

WSAEVENT WSAAPI WSACreateEvent();

返回值
如果未發生錯誤, WSACreateEvent 將返回事件對象的句柄。 否則,返回值WSA_INVALID_EVENT。
作用
創建新的事件對象

int WSAAPI WSAEventSelect(
  SOCKET   s,            //標識套接字的描述符。
  WSAEVENT hEventObject, //標識要與指定FD_XXX網絡事件集關聯的事件對象的句柄。
  long     lNetworkEvents//一個位掩碼,指定應用程序感興趣的FD_XXX網絡事件的組合。
);

返回值
如果應用程序的網絡事件的規範和關聯的事件對象成功,則返回值為零。 否則,返回值SOCKET_ERROR。
作用
給事件綁上socket與操作碼,並投遞給操作系統,應用程序便可以在事件上等待了。

事件類型 含義
FD_READ 應用程序想接收是否有可讀的通知
FD_WRITE 應用程序想接收是否有可寫的通知
FD_OOB 應用程序想接收是否有OOB數據抵達通知
FD_ACCEPT 應用程序想接收與傳入連接有關的通知
FD_CONNECT 應用程序想接收一個已完成連接的通知或者一個多點join操作的通知
FD_CLOSE 應用程序想接收與套接字關閉有關的通知
DWORD WSAAPI WSAWaitForMultipleEvents(
  DWORD          cEvents,
  const WSAEVENT *lphEvents,
  BOOL           fWaitAll,
  DWORD          dwTimeout,
  BOOL           fAlertable
);

cEvents
lphEvents 指向的數組中的事件對象句柄數。 事件對象句柄的最大數目 是WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS。 必須指定一個或多個事件。

lphEvents
指向事件對象句柄數組的指針。 數組可以包含不同類型的對象的句柄。 如果 fWaitAll 參數設置為 TRUE,則它可能不包含同一句柄的多個副本。 如果在等待仍在掛起時關閉其中一個句柄,則未定義 WSAWaitForMultipleEvents 的行為。

fWaitAll
一個指定等待類型的值。 如果為 TRUE,則當 發出 lphEvents 數組中所有對象的狀態時,函數將返回。 如果為 FALSE,則函數在發出任何事件對象的信號時返回。 在後一種情況下,返回值減 去WSA_WAIT_EVENT_0 指示導致函數返回其狀態的事件對象的索引。 如果在調用期間發出了多個事件對象的信號,則這是信號事件對象的數組索引,其索引值為所有信號事件對象的最小索引值。

dwTimeout
超時間隔(以毫秒為單位)。 WSAWaitForMultipleEvents 如果超時間隔過期,即使 不滿足 fWaitAll 參數指定的條件,也會返回。 如果 dwTimeout 參數為零, WSAWaitForMultipleEvents 將測試指定事件對象的狀態並立即返回。 如果 dwTimeoutWSA_INFINITE, WSAWaitForMultipleEvents 將永遠等待;也就是說,超時間隔永遠不會過期。

fAlertable
一個值,該值指定線程是否處於可警報的等待狀態,以便系統可以執行I/O完成例程。 如果為TRUE,則線程處於可警報的等待狀態,當系統執行 I/O 完成例程時, WSAWaitForMultipleEvents 可以返回。 在這種情況下,將返回 WSA_WAIT_IO_COMPLETION ,並且等待的事件尚未發出信號。 應用程序必須再次調用 WSAWaitForMultipleEvents 函數。 如果為FALSE,則線程不會處於可警報的等待狀態,並且不會執行 I/O 完成例程。

int WSAAPI WSAEnumNetworkEvents(
  SOCKET             s,              //標識套接字
  WSAEVENT           hEventObject,   //用於標識要重置的關聯事件對象的可選句柄
  LPWSANETWORKEVENTS lpNetworkEvents //指向 WSANETWORKEVENTS 結構的指針,該結構填充了發生的網絡事件記錄和任何關聯的錯誤代碼
);

返回值
如果操作成功,則返回值為零。 否則,返回值SOCKET_ERROR
作用
枚舉出與事件對象相關聯的套接字發生了哪些信號,結果放在WSANETWORKEVENTS結構體中

工作原理

流程大致是這樣:

  1. 定義一個socket數組和event數組
  2. 每一個socket操作關聯一個event對象
  3. 調用WSAWaitForMultipleEvents函數等待事件的觸發
  4. 調用WSAEnumNetworkEvents函數查看是哪個一個事件,根據事件找到相應的socket,然後進行相應的處理:比如數據顯示等,同時,記得要將那個event重置為無信號狀態。
  5. 循環步驟3和4,直到服務器退出。
    流程圖

代碼實現

服務端

UINT  CMFCWSAEventDlg::ThreadProc(LPVOID lparam) {
	// TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼
	CMFCWSAEventDlg* p = (CMFCWSAEventDlg*)lparam;
	SocketInit socketInit;
	SOCKET socketServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (socketServer == INVALID_SOCKET) {
		AfxMessageBox(_T("套接字創建失敗"));
		closesocket(socketServer);
		WSACleanup();
	}
	sockaddr_in sock;
	sock.sin_family = AF_INET;
	sock.sin_port = htons(5678);
	sock.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
	int n = sizeof(sock);
	if (bind(socketServer, (sockaddr*)&sock, sizeof(sock)) == SOCKET_ERROR) {
		AfxMessageBox(_T("監聽失敗"));
		closesocket(socketServer);
		WSACleanup();

	}
	if (listen(socketServer, SOMAXCONN) == SOCKET_ERROR) {
		AfxMessageBox(_T("監聽失敗"));
		closesocket(socketServer);
		WSACleanup();
	}
	p->showText.SetWindowText("開始監聽\r\n");
	
	// 創建事件對象,並關聯到新的套節字
	WSAEVENT event = ::WSACreateEvent();
	::WSAEventSelect(socketServer, event, FD_ACCEPT | FD_CLOSE);
	// 添加到表中
	p->eventArray[p->nEventTotal] = event;
	p->sockArray[p->nEventTotal] = socketServer;
	p->nEventTotal++;
	CString str;
	sockaddr_in addrRemote;
	
	while (1){

		// 在所有事件對象上等待
		int nIndex = ::WSAWaitForMultipleEvents(p->nEventTotal, p->eventArray, FALSE, WSA_INFINITE, FALSE);
		// 對每個事件調用WSAWaitForMultipleEvents函數,以便確定它的狀態
		nIndex = nIndex - WSA_WAIT_EVENT_0;

		for (int i = nIndex; i < p->nEventTotal; i++)
		{
			nIndex = ::WSAWaitForMultipleEvents(1, &p->eventArray[i], TRUE, 1000, FALSE);
			if (nIndex == WSA_WAIT_FAILED || nIndex == WSA_WAIT_TIMEOUT)
			{
				continue;
			}
			else
			{
				// 獲取到來的通知消息,WSAEnumNetworkEvents函數會自動重置受信事件
				WSANETWORKEVENTS event;
				
				::WSAEnumNetworkEvents(p->sockArray[i], p->eventArray[i], &event);
				if (event.lNetworkEvents & FD_ACCEPT)                // 處理FD_ACCEPT通知消息
				{
					if (event.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT] == 0)
					{
						if (p->nEventTotal > WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS)
						{
							p->showText.SetSel(-1);
							p->showText.ReplaceSel("時間太長");
							continue;
						}
						int nAddrLen = sizeof(addrRemote);
						SOCKET sNew = ::accept(p->sockArray[i], (SOCKADDR*)&addrRemote, &nAddrLen);
						//MessageBox("已連接");
						int nLen = p->showText.GetWindowTextLengthA();
						//p->showText.SetWindowText()
						
						str.Format("%s建立連接\r\n", ::inet_ntoa(addrRemote.sin_addr));
						p->showText.SetSel(-1);
						p->showText.ReplaceSel(str);
						WSAEVENT event = ::WSACreateEvent();
						::WSAEventSelect(sNew, event, FD_READ | FD_CLOSE | FD_WRITE);
						// 添加到表中
						p->eventArray[p->nEventTotal] = event;
						p->sockArray[p->nEventTotal] = sNew;
						p->nEventTotal++;
					}
				}
				else if (event.lNetworkEvents & FD_READ)         // 處理FD_READ通知消息
				{
					if (event.iErrorCode[FD_READ_BIT] == 0)
					{
						//char szText[256];
						char szText[1024] = { 0 };
						//memset(szText, 0, sizeof(szText));
						int nlen = strlen(szText);
						int nRecv = ::recv(p->sockArray[i], szText,1024, 0);
						
						//AfxMessageBox(nRecv);
						if (nRecv > 0)
						{
							szText[nRecv] = '\0';
							str.Format("%s發來了一條消息:%s\r\n", ::inet_ntoa(addrRemote.sin_addr), szText);
							p->showText.SetSel(-1);
							p->showText.ReplaceSel(str);
							//szText[0] = '\0';

							// 向客戶端發送數據
							char *sendText =  getallprime(1000);
							if (::send(p->sockArray[i], sendText, strlen(sendText), 0) > 0)
							{
								p->showText.SetSel(-1);
								p->showText.ReplaceSel("已發送結果\r\n");
							}
						}
					}
				}
				else if (event.lNetworkEvents & FD_CLOSE)        // 處理FD_CLOSE通知消息
				{
					if (event.iErrorCode[FD_CLOSE_BIT] == 0)
					{
						::closesocket(p->sockArray[i]);
						for (int j = i; j < p->nEventTotal - 1; j++)
						{
							p->eventArray[j] = p->eventArray[j + 1];
							p->sockArray[j] = p->sockArray[j + 1];
						}
						p->nEventTotal--;
					}
					p->showText.SetSel(-1);
					p->showText.ReplaceSel("關閉連接\r\n");
				}
			}
		}
	}

}
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