(转自)http://hi.baidu.com/hzhraymond/item/83f12bc7a1f58d72ced4f895
linux 客户端 Socket 非阻塞connect编程(正文)/*开发过程与源码解析
开发测试环境:虚拟机CentOS,windows网络调试助手
非阻塞模式有3种用途
1.三次握手同时做其他的处理。connect要花一个往返时间完成,从几毫秒的局域网到几百毫秒或几秒的广域网。这段时间可能有一些其他的处理要执行,比如数据准备,预处理等。
2.用这种技术建立多个连接。这在web浏览器中很普遍.
3.由于程序用select等待连接完成,可以设置一个select等待时间限制,从而缩短connect超时时间。多数实现中,connect的超时时间在75秒到几分钟之间。有时程序希望在等待一定时间内结束,使用非阻塞connect可以防止阻塞75秒,在多线程网络编程中,尤其必要。 例如有一个通过建立线程与其他主机进行socket通信的应用程序,如果建立的线程使用阻塞connect与远程通信,当有几百个线程并发的时候,由于网络延迟而全部阻塞,阻塞的线程不会释放系统的资源,同一时刻阻塞线程超过一定数量时候,系统就不再允许建立新的线程(每个进程由于进程空间的原因能产生的线程有限),如果使用非阻塞的connect,连接失败使用select等待很短时间,如果还没有连接后,线程立刻结束释放资源,防止大量线程阻塞而使程序崩溃。
目前connect非阻塞编程的普遍思路是:
在一个TCP套接口设置为非阻塞后,调用connect,connect会在系统提供的errno变量中返回一个EINRPOCESS错误,此时TCP的三路握手继续进行。之后可以用select函数检查这个连接是否建立成功。以下实验基于unix网络编程和网络上给出的普遍示例,在经过大量测试之后,发现其中有很多方法,在linux中,并不适用。
我先给出了重要源码的逐步分析,在最后给出完整的connect非阻塞源码。
1.首先填写套接字结构,包括远程的ip,通信端口如下: */
struct sockaddr_in serv_addr;
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_port=htons(9999);
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("58.31.231.255"); //inet_addr转换为网络字节序
bzero(&(serv_addr.sin_zero),8);
// 2.建立socket套接字:
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
{
perror("socket creat error");
return 1;
}
// 3.将socket建立为非阻塞,此时socket被设置为非阻塞模式
flags = fcntl(sockfd,F_GETFL,0);//获取建立的sockfd的当前状态(非阻塞)
fcntl(sockfd,F_SETFL,flags|O_NONBLOCK);//将当前sockfd设置为非阻塞
/*4. 建立connect连接,此时socket设置为非阻塞,connect调用后,无论连接是否建立立即返回-1,同时将errno(包含errno.h就可以直接使用)设置为EINPROGRESS, 表示此时tcp三次握手仍旧进行,如果errno不是EINPROGRESS,则说明连接错误,程序结束。
当客户端和服务器端在同一台主机上的时候,connect回马上结束,并返回0;无需等待,所以使用goto函数跳过select等待函数,直接进入连接后的处理部分。*/
if ( ( n = connect( sockfd, ( struct sockaddr *)&serv_addr , sizeof(struct sockaddr)) ) < 0 )
{
if(errno != EINPROGRESS) return 1;
}
if(n==0)
{
printf("connect completed immediately");
goto done;
}
/* 5.设置等待时间,使用select函数等待正在后台连接的connect函数,这里需要说明的是使用select监听socket描述符是否可读或者可写,如果只可写,说明连接成功,可以进行下面的操作。如果描述符既可读又可写,分为两种情况,第一种情况是socket连接出现错误(不要问为什么,这是系统规定的,可读可写时候有可能是connect连接成功后远程主机断开了连接close(socket)),第二种情况是connect连接成功,socket读缓冲区得到了远程主机发送的数据。需要通过connect连接后返回给errno的值来进行判定,或者通过调用 getsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_ERROR,&error,&len); 函数返回值来判断是否发生错误,这里存在一个可移植性问题,在solaris中发生错误返回-1,但在其他系统中可能返回0.我首先按unix网络编程的源码进行实现。如下:*/
FD_ZERO(&rset);
FD_SET(sockfd,&rset);
wset = rset;
tval.tv_sec = 0;
tval.tv_usec = 300000;
int error;
socklen_t len;
if(( n = select(sockfd+1, &rset, &wset, NULL,&tval)) <= 0)
{
printf("time out connect error");
close(sockfd);
return -1;
}
If ( FD_ISSET(sockfd,&rset) || FD_ISSET(sockfd,&west) )
{
len = sizeof(error);
if( getsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_ERROR,&error,&len) <0)
return 1;
}
/* 这里我测试了一下,按照unix网络编程的描述,当网络发生错误的时候,getsockopt返回-1,return -1,程序结束。网络正常时候返回0,程序继续执行。
可是我在linux下,无论网络是否发生错误,getsockopt始终返回0,不返回-1,说明linux与unix网络编程还是有些细微的差别。就是说当socket描述符可读可写的时候,这段代码不起作用。不能检测出网络是否出现故障。
我测试的方法是,当调用connect后,sleep(2)休眠2秒,借助这两秒时间将网络助手断开连接,这时候select返回2,说明套接口可读又可写,应该是网络连接的出错情况。
此时,getsockopt返回0,不起作用。获取errno的值,指示为EINPROGRESS,没有返回unix网络编程中说的ENOTCONN,EINPROGRESS表示正在试图连接,不能表示网络已经连接失败。
针对这种情况,unix网络编程中提出了另外3种方法,这3种方法,也是网络上给出的常用的非阻塞connect示例:
a.再调用connect一次。失败返回errno是EISCONN说明连接成功,表示刚才的connect成功,否则返回失败。 代码如下:*/
int connect_ok;
connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(struct sockaddr) );
switch (errno)
{
case EISCONN: //connect ok
printf("connect OK \n");
connect_ok = 1;
break;
case EALREADY:
connect_0k = -1
break;
case EINPROGRESS: // is connecting, need to check again
connect_ok = -1
break;
default:
printf("connect fail err=%d \n",errno);
connect_ok = -1;
break;
}
/*如程序所示,根据再次调用的errno返回值将connect_ok的值,来进行下面的处理,connect_ok为1继续执行其他操作,否则程序结束。
但这种方法我在linux下测试了,当发生错误的时候,socket描述符(我的程序里是sockfd)变成可读且可写,但第二次调用connect 后,errno并没有返回EISCONN,,也没有返回连接失败的错误,仍旧是EINPROGRESS,而当网络不发生故障的时候,第二次使用 connect连接也返回EINPROGRESS,因此也无法通过再次connect来判断连接是否成功。
b.unix网络编程中说使用read函数,如果失败,表示connect失败,返回的errno指明了失败原因,但这种方法在linux上行不通,linux在socket描述符为可读可写的时候,read返回0,并不会置errno为错误。
c.unix网络编程中说使用getpeername函数,如果连接失败,调用该函数后,通过errno来判断第一次连接是否成功,但我试过了,无论网络连接是否成功,errno都没变化,都为EINPROGRESS,无法判断。
悲哀啊,即使调用getpeername函数,getsockopt函数仍旧不行。
综上方法,既然都不能确切知道非阻塞connect是否成功,所以我直接当描述符可读可写的情况下进行发送,通过能否获取服务器的返回值来判断是否成功。(如果服务器端的设计不发送数据,那就悲哀了。)
程序的书写形式出于可移植性考虑,按照unix网络编程推荐写法,使用getsocketopt进行判断,但不通过返回值来判断,而通过函数的返回参数来判断。
6. 用select查看接收描述符,如果可读,就读出数据,程序结束。在接收数据的时候注意要先对先前的rset重新赋值为描述符,因为select会对 rset清零,当调用select后,如果socket没有变为可读,则rset在select会被置零。所以如果在程序中使用了rset,最好在使用时候重新对rset赋值。
程序如下:*/
FD_ZERO(&rset);
FD_SET(sockfd,&rset);//如果前面select使用了rset,最好重新赋值
if( ( n = select(sockfd+1,&rset,NULL, NULL,&tval)) <= 0 )
{
close(sockfd);
return -1;
}
if ((recvbytes=recv(sockfd, buf, 1024, 0)) ==-1)
{
perror("recv error!");
close(sockfd);
return 1;
}
printf("receive num %d\n",recvbytes);
printf("%s\n",buf);
*/
分享到:
相关推荐
Linux 客户端Socket 非阻塞 connect 编程详解 本文档详细介绍了 Linux 客户端 Socket 非阻塞 connect 编程的实现方法和原理。非阻塞 connect 是一种高效的网络编程技术,能够提高程序的性能和可靠性。 一、非阻塞 ...
Linux 客户端 Socket 非阻塞 connect 编程收集 本文档主要讨论了 Linux 客户端 Socket 非阻塞 connect 编程的实现与应用,非阻塞 connect 编程的主要用途有三种: 1. 三次握手同时做其他的处理。在 connect 过程中...
Linux下的Socket编程实例(阻塞和非阻塞) 通过分析给定的文件信息,我们可以生成以下知识点: Socket编程概述 Socket 编程是指使用操作系统提供的 socket 编程接口来实现网络通信的编程方式。Socket 编程可以实现...
非阻塞连接是网络编程中的一个重要概念,它允许客户端在发起连接请求后不立即等待服务器的响应,而是继续执行其他任务。这种方式提高了程序的效率,避免了因为等待响应而被挂起的情况。在C++中,可以使用`select()`...
在Linux操作系统中,多线程编程与阻塞模式下的socket通信是网络编程的重要组成部分。本文将深入探讨如何在Linux环境下实现多线程的阻塞模式socket编程,以及它的工作原理和应用价值。 首先,理解“阻塞”和“非阻塞...
以一个简单的非阻塞TCP客户端为例,它创建一个Socket并设置为非阻塞模式,然后通过`connect()`函数发起连接请求。在非阻塞模式下,`recv()`函数可能在连接尚未完全建立或没有数据可接收时返回EAGAIN或EWOULDBLOCK...
6. **多路复用技术**:Linux Socket编程中常用的选择器如`select()`、`poll()`或`epoll()`,这些工具能监控多个Socket,等待数据到达或事件发生,从而实现非阻塞I/O或多路复用。 7. **错误处理**:Socket编程中必须...
多线程允许每个客户端连接在一个独立的线程中处理,而异步I/O如epoll可以实现非阻塞的Socket操作,提高系统效率。不过,由于目前的聊天软件不支持私聊,这意味着所有用户可能都在同一个公共频道上交流,消息通过广播...
此外,对于多路复用IO模型,如I/O复用(select/poll/epoll)、信号驱动I/O(SIGIO)和异步非阻塞I/O,C语言SOCKET编程可以利用这些技术提高服务器处理并发连接的能力。 总的来说,Linux下的C语言SOCKET编程涉及了...
在实践中,我们还需要处理错误,如网络中断、资源不足等,以及进行非阻塞I/O或多线程编程以提高效率。此外,还有套接字选项(`setsockopt()`和`getsockopt()`)用于调整Socket的行为,例如设置超时时间、启用或禁用 ...
### Linux的Socket编程详解 #### 一、网络中进程间通信机制 进程间通信(IPC, Inter-Process Communication)在单机系统中主要是通过管道、信号、消息队列等方式实现的。然而,当涉及到跨主机通信时,就需要解决...
- “实战linux socket编程--示例源码”是实际的源代码文件,包含了各种Socket编程的实例,如简单TCP服务器、客户端、UDP通信等。 - 分析这些源码,可以帮助读者理解Socket编程的具体实现,包括如何建立连接、发送...
### Linux Socket Programming (Linux 套接字编程) #### 知识点概览: 1. **Socket编程基础** - **Socket概念介绍** - **Socket的用途与应用场景** 2. **基本Socket概念** - **Socket域和地址族** - **Socket...
《实战 Linux Socket 编程》是一本深入探讨Linux系统下Socket网络编程的书籍,它涵盖了从基础概念到高级技巧的广泛内容。通过本书的学习,读者可以掌握如何在Linux环境中使用Socket进行网络通信,构建高性能、稳定的...
在Linux系统中,非阻塞套接字编程是一种高级网络通信技术,主要用于提高程序的并发性和效率。非阻塞模式允许程序在等待数据时不会被挂起,而是立即返回一个状态,让程序可以处理其他任务,从而避免了线程或进程的...
在Linux操作系统中,Socket编程是实现网络通信的基础,它提供了进程间通信的一种接口,使得运行在不同机器上的程序可以通过网络进行数据交换。本篇将详细探讨Linux下的Socket编程,包括基本概念、创建Socket、绑定...
在这个主题中,我们将深入探讨Linux下的socket编程,包括基本概念、客户端和服务端的实现以及相关的API调用。 首先,让我们了解什么是Socket。Socket可以看作是两台计算机之间的通信端点,它定义了通信双方如何建立...
Linux Socket教程是一个深入探讨在Linux操作系统中如何使用Socket编程的系列教程。Socket是网络通信的基础,它提供了一种进程间通信(IPC)机制,尤其适用于跨网络的客户端和服务器之间的通信。本教程覆盖了从基础...