网络编程7-多路复用.ppt

网络编程多路复用,郑秋华,大纲,多线程作业讲解阻塞、非阻塞、异步和同步多路复用模型,多线程作业讲解,生成消费者问题读写者问题,生产和消费者问题,生成者缓冲区慢，等待缓冲区未满，生成产品，放入缓冲区，通知消费者消费者缓冲区空，等待缓冲区非空，从缓冲区取出产品，通知生成者,读写者问题,任意多的读进程可以同时读缓冲区；一次只允许一个写进程往缓冲区写；如果一个写进程正在往缓冲区写，禁止任何读进程或写进程访问缓冲区；写进程执行写操作前，应让已有的写者或读者全部退出。,读写者问题,实现 viewthread&tid=3305,多路复用模型,阻塞、非阻塞、异步和同步,概念示例适用点,阻塞模型,用打电话为例，阻塞模型是不停的给对方打电话，直到电话打通为止。,因为在一个阻塞套接字上调用任何一个Winsock API函数，都会产生相同的后果-耗费或长或短的时间等待，所以对于处在阻塞模式的套接字，必须多加留意,非阻塞模型,用打电话为例，非阻塞模型是给对方打电话，如果电话不通，则过一会再打。,非阻塞模型,SOCKET s;unsigned long flag=1;intret;s=socket(AF_INET,SOCKET_STREAM,0);nRet=ioctlsocket(s,FIONBIO,(unsigned long*)if(ret=SOCKET_ERROR)/未能将套接字置入非阻塞模式,非阻塞模型,将一个套接字置为非阻塞模式之后，处理收发数据或处理连接的Winsock API调用会立即返回。大多数情况下，这些调用在失败时会返回一个WSAWOULDBLOCK错误，这意味着请求的操作在调用期间没有足够时间来完成。举个例子来说，假如在系统的输入缓冲区中，尚不存在被挂起的数据，那么recv调用就会返回WSAWOULDBLOCK错误。通常，需要重复调用同一个函数，直到获得成功的返回代码,异步模型,用打电话为例，异步模型是给对方打电话，如果电话不通，则等待对方打过来。,多路复用模型,select（选择）模型是Winsock中另一个应用广泛的I/O模型。它的工作原理是利用select函数，实现对I/O的管理。select函数可用于判断套接字上是否存在数据，或者能否向一个套接字写入数据。之所以使用这个函数，其目的是：防止应用程序处于阻塞模式中时，在I/O绑定调用（如send或recv)过程中进入阻塞状态；同时也防止在套接字处于非阻塞模式中时，产生WSAWOULDBLOCK错误,Select 函数,除非满足事先用参数规定的条件，否则select函数在进行I/O操作时会阻塞。select函数额原型如下：int select(int nfds,fd_set FAR*readfds,fd_set FAR*writefds,fd_set FAR*exceptfds,const struct timeval FAR*timeout);,其中nfds参数会被忽略。这里有三个fd_set参数：一个用于检查可读性（readfds），一个用于检查可写性（writefds），另一个用于带外数据（exceptfds）。从根本上说，fd_set数据类型代表着一系列特定套接字的集合。,假定我们想测试一个套接字是否可读，必须将这个套接字添加到readfds，再等待select函数完成。当select调用完成，必须判断这个套接字是否仍为readfds集合的一部分。在三个参数（readfds、writefds和exceptfds），任何两个都可以是空值（NULL）；但是，至少有一个不能为空值。,最后一个参数timeout对应的是一个指针，它指向一个timeval结构，用于决定select等待I/O操作完成时，最多等待多长的时间。如果timeout是一个空指针，那么select调用会无限期处于阻塞状态，直到至少有一个描述符与指定的条件相符后才结束。对timeval结构的定义如下：struct timevallong tv_sec;/以秒为单位指定等待时间long tv_usec;/以毫秒为单位指定等待时间;,若将超时值设置为0,0，表明select会立即返回，允许应用程序对select操作进行轮讯。但出于性能考虑，应避免这样的设置。当select成功返回后，会在fd_set结构中，返回被挂起的I/O操作的所有套接字句柄的总量。,Winsock提供了下列宏操作，可用来针对I/O活动，对fd_set集合进行处理与检查：FD_ZERO(*set)FD_CLR(s,*set)FD_ISSET(s,*set)FD_SET(s,*set),Select 模型,Select 模型,采用select模型的echo客户端和服务端Select示例使用select的优势是，能够从单个线程的多个套接字上进行多重连接及I/O。这就避免了伴随阻塞套接字和多重连接的线程剧增,