IO模式設定網路程式設計常見問題總結

io模式設定網路程式設計常見問題總結—io模式設定，阻塞與非阻塞的比較，recv引數對效能的影響—o_nonblock(open使用)、ipc_nowait(msgrcv)、msg_dontwait(recv使用)

非阻塞io 和阻塞io：

在網路程式設計中對於乙個網路控制代碼會遇到阻塞io 和非阻塞io 的概念, 這裡對於這兩種socket 先做一下說明：

基本概念：

阻塞io::

socket 的阻塞模式意味著必須要做完io 操作（包括錯誤）才會

返回。非阻塞io::

非阻塞模式下無論操作是否完成都會立刻返回，需要通過其他方

式來判斷具體操作是否成功。(對於connect，accpet操作，通過select判斷，

對於recv，recvfrom，send，sendto通過返回值+錯誤碼來判斷)

io模式設定：

socket

對於乙個socket 是阻塞模式還是非阻塞模式的處理方法::

方法：：

用fcntl 設定;用f_getfl獲取flags,用f_setfl設定flags|o_nonblock;

同時，recv,send時使用非阻塞的方式讀取和傳送訊息，即flags設定為msg_dontwait

實現fcntl 函式可以將乙個socket 控制代碼設定成非阻塞模式:

flags = fcntl(sockfd, f_getfl, 0);//獲取檔案的flags值。

fcntl(sockfd, f_setfl, flags | o_nonblock); //設定成非阻塞模式；

flags = fcntl(sockfd,f_getfl,0);

fcntl(sockfd,f_setfl,flags&~o_nonblock);//設定成阻塞模式；

並在接收和傳送資料時:

將recv, send 函式的最後有乙個flag 引數設定成msg_dontwait

recv(sockfd, buff, buff_size,msg_dontwait); //非阻塞模式的訊息傳送

send(scokfd, buff, buff_size, msg_dontwait); //非阻塞模式的訊息接受

普通檔案

對於檔案的阻塞模式還是非阻塞模式::

方法1、open時，使用o_nonblock；

方法2、fcntl設定，使用f_setfl，flags|o_nonblock；

訊息佇列

對於訊息佇列訊息的傳送與接受::

//非阻塞msgsnd(sockfd,msgbuf,msgsize(不包含型別大小),ipc_nowait)

//阻塞msgrcv(scokfd,msgbuf,msgsize(**),msgtype,ipc_nowait);

讀阻塞與非阻塞讀的區別: //阻塞和非阻塞的區別在於沒有資料到達的時候是否立刻返回．

讀(read/recv/msgrcv):

讀的本質來說其實不能是讀,在實際中, 具體的接收資料不是由這些呼叫來進行,是由於系統底層自動完成的。read 也好,recv 也好只負責把資料從底層緩衝copy 到我們指定的位置.

對於讀來說(read, 或者recv) ::

阻塞情況下::

在阻塞條件下，read/recv/msgrcv的行為::

1、如果沒有發現資料在網路緩衝中會一直等待，

2、當發現有資料的時候會把資料讀到使用者指定的緩衝區，但是如果這個時候讀到的資料量比較少，比引數中指定的長度要小，read 並不會一直等待下去，而是立刻返回。

read 的原則::是資料在不超過指定的長度的時候有多少讀多少，沒有資料就會一直等待。

所以一般情況下::我們讀取資料都需要採用迴圈讀的方式讀取資料，因為一次read 完畢不能保證讀到我們需要長度的資料，

read 完一次需要判斷讀到的資料長度再決定是否還需要再次讀取。

非阻塞情況下::

在非阻塞的情況下，read 的行為::

1、如果發現沒有資料就直接返回，

2、如果發現有資料那麼也是採用有多少讀多少的進行處理．

所以::read 完一次需要判斷讀到的資料長度再決定是否還需要再次讀取。

對於讀而言:: 阻塞和非阻塞的區別在於沒有資料到達的時候是否立刻返回．

recv 中有乙個msg_waitall 的引數::

recv(sockfd, buff, buff_size, msg_waitall),

在正常情況下recv 是會等待直到讀取到buff_size 長度的資料，但是這裡的waitall 也只是盡量讀全，在有中斷的情況下recv 還是可能會被打斷，造成沒有讀完指定的buff_size的長度。

所以即使是採用recv + waitall 引數還是要考慮是否需要迴圈讀取的問題，在實驗中對於多數情況下recv (使用了msg_waitall)還是可以讀完buff_size，

所以相應的效能會比直接read 進行迴圈讀要好一些。

注意:: //使用msg_waitall時，sockfd必須處於阻塞模式下，否則不起作用。

//所以msg_waitall不能和msg_nonblock同時使用。

要注意的是使用msg_waitall的時候，sockfd 必須是處於阻塞模式下，否則waitall不能起作用。

寫阻塞與非阻塞寫的區別: //

寫(send/write/msgsnd)::

寫的本質也不是進行傳送操作,而是把使用者態的資料copy 到系統底層去,然後再由系統進行傳送操作,send，write返回成功，只表示資料已經copy 到底層緩衝,而不表示資料已經發出,更不能表示對方埠已經接收到資料.

對於write(或者send)而言，

阻塞情況下:: //阻塞情況下，write會將資料傳送完。(不過可能被中斷)

在阻塞的情況下，是會一直等待，直到write 完，全部的資料再返回．這點行為上與讀操作有所不同。

原因::

讀，究其原因主要是讀資料的時候我們並不知道對端到底有沒有資料，資料是在什麼時候結束傳送的，如果一直等待就可能會造成死迴圈，所以並沒有去進行這方面的處理；

寫，而對於write, 由於需要寫的長度是已知的，所以可以一直再寫，直到寫完．不過問題是write 是可能被打斷嗎，造成write 一次只write 一部分資料, 所以write 的過程還是需要考慮迴圈write, 只不過多數情況下一次write 呼叫就可能成功.

非阻塞寫的情況下:: //

非阻塞寫的情況下，是採用可以寫多少就寫多少的策略．與讀不一樣的地方在於，有多少讀多少是由網路傳送的那一端是否有資料傳輸到為標準，但是對於可以寫多少是由本地的網路堵塞情況為標準的，在網路阻塞嚴重的時候，網路層沒有足夠的記憶體來進行寫操作，這時候就會出現寫不成功的情況，阻塞情況下會盡可能(有可能被中斷)等待到資料全部傳送完畢，對於非阻塞的情況就是一次寫多少算多少,沒有中斷的情況下也還是會出現write 到一部分的情況.

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