socket阻塞和非阻塞的區別)

來源:互聯網
上載者:User

簡單點說:

阻塞就是幹不完不準回來,   
非組賽就是你先幹,我現看看有其他事沒有,完了告訴我一聲

我們拿最常用的send和recv兩個函數來說吧...
比如你調用send函數發送一定的Byte,在系統內部send做的工作其實只是把資料轉送(Copy)到TCP/IP協議棧的輸出緩衝區,它執行成功並
不代表資料已經成功的發送出去了,如果TCP/IP協議棧沒有足夠的可用緩衝區來儲存你Copy過來的資料的話...這時候就體現出阻塞和非阻塞的不同之
處了:對於阻塞模式的socket
send函數將不返回直到系統緩衝區有足夠的空間把你要發送的資料Copy過去以後才返回,而對於非阻塞的socket來說send會立即返回
WSAEWOULDDBLOCK告訴調用者說:"發送操作被阻塞了!!!你想辦法處理吧..."
對於recv函數,同樣道理,該函數的內部工作機制其實是在等待TCP/IP協議棧的接收緩衝區通知它說:嗨,你的資料來了.對於阻塞模式的socket
來說如果TCP/IP協議棧的接收緩衝區沒有通知一個結果給它它就一直不返回:耗費著系統資源....對於非阻塞模式的socket該函數會馬上返回,然
後告訴你:WSAEWOULDDBLOCK---"現在沒有資料,回頭在來看看"

 

擴充:

在進行網路編程時,我們常常見到同步、非同步、阻塞和非阻塞四種調用方式。這些方式彼此概念並不好理解。下面是我對這些術語的理解。
同步
      所謂同步,就是在發出一個功能調用時,在沒有得到結果之前,該調用就不返回。按照這個定義,其實絕大多數函數都是同步調用(例如sin,
isdigit等)。但是一般而言,我們在說同步、非同步時候,特指那些需要其他組件協作或者需要一定時間完成的任務。最常見的例子就是
SendMessage。該函數發送一個訊息給某個視窗,在對方處理完訊息之前,這個函數不返回。當對方處理完畢以後,該函數才把訊息處理函數所返回的
LRESULT值返回給調用者。
非同步
     
非同步概念和同步相對。當一個非同步程序呼叫發出後,調用者不能立刻得到結果。實際處理這個調用的組件在完成後,通過狀態、通知和回調來通知調用者。以
CAsycSocket類為例(注意,CSocket從CAsyncSocket派生,但是起功能已經由非同步轉化為同步),當一個用戶端通過調用
Connect函數發出一個串連請求後,調用者線程立刻可以朝下運行。當串連真正建立起來以後,socket底層會發送一個訊息通知該對象。這裡提到執行
組件和調用者通過三種途徑返回結果:狀態、通知和回調。可以使用哪一種依賴於執行組件的實現,除非執行組件提供多種選擇,否則不受調用者控制。如果執行部
件用狀態來通知,那麼調用者就需要每隔一定時間檢查一次,效率就很低(有些初學多線程編程的人,總喜歡用一個迴圈去檢查某個變數的值,這其實是一種很嚴重
的錯誤)。如果是使用通知的方式,效率則很高,因為執行組件幾乎不需要做額外的操作。至於回呼函數,其實和通知沒太多區別。
阻塞
    
阻塞調用是指調用結果返回之前,當前線程會被掛起。函數只有在得到結果之後才會返回。有人也許會把阻塞調用和同步調用等同起來,實際上他是不同的。對於同
步調用來說,很多時候當前線程還是啟用的,只是從邏輯上當前函數沒有返回而已。例如,我們在CSocket中調用Receive函數,如果緩衝區中沒有數
據,這個函數就會一直等待,直到有資料才返回。而此時,當前線程還會繼續處理各種各樣的訊息。如果主視窗和調用函數在同一個線程中,除非你在特殊的介面操
作函數中調用,其實主介面還是應該可以重新整理。socket接收資料的另外一個函數recv則是一個阻塞調用的例子。當socket工作在阻塞模式的時候,
如果沒有資料的情況下調用該函數,則當前線程就會被掛起,直到有資料為止。
非阻塞
      非阻塞和阻塞的概念相對應,指在不能立刻得到結果之前,該函數不會阻塞當前線程,而會立刻返回。
對象的阻塞模式和阻塞函數調用
對象是否處於阻塞模式和函數是不是阻塞調用有很強的相關性,但是並不是一一對應的。阻塞對象上可以有非阻塞的調用方式,我們可以通過一定的API去輪詢狀
態,在適當的時候調用阻塞函數,就可以避免阻塞。而對於非阻塞對象,調用特殊的函數也可以進入阻塞調用。函數select就是這樣的一個例子。

阻塞通訊

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通過重疊通訊和計算在許多系統能提高效能。由一個智能通訊控制器自動地執行通訊的系統是真實的。輕-重線索是取得這
種重疊的一種機制。導致好效能的
一個可選的機制是使用非阻塞通訊。一個阻塞發送開始調用初始化這個發送操作,但不完成它。在這個訊息被從這個發送緩衝拷出以前,這個發送開始調用將返回。
需要一個獨立的“發送完成”調用完成這個通訊,例如,檢驗從發送緩衝拷出的資料。用適當的硬體,在發送被初始化後和它完成以前,來自寄件者儲存的資料轉換
可以和在寄件者完成的計算同時進行。類似地,一個非阻塞“接收開始調用”初始化這個接收操作,
但不完成它。在一個訊息被存入這個接收緩衝以前,這個調用將返回。須要一個獨立的“接收完成”調用完成這個接收操作,並檢驗被接收到這個接收緩衝的資料。
用適當的硬體,在接收操作初始化後和它完成以前,到接收者儲存的資料轉換可以和計算同時進行。非阻塞接收的使用雖著資訊較早地在接收緩衝位置被提供,也可
以避免系統緩衝和儲存空間到儲存空間拷貝。

非阻塞發送開始調用能使用與阻塞發送一樣的四種模式: 標準, 緩衝,
同步和準備好模式。這些具有同樣的意義。無論一個匹配接收是否已登入,能開始除“準備好”以外的所有模式的發送;只要一個匹配接收已登入,就能開始一個非
阻塞“準備好”發送。在所有情況下,發送開始調用是局部的:無論其它進程的狀態如何,它立刻返回。如果這個調用使得一些系統資源用完,那麼它將失敗並返回
一個錯誤碼。高品質的MPI實現應保證這種情況只在“病態”時發生。即,一個MPI實現將能支援大數量掛起非阻塞操作。  

當資料已被從發送緩衝拷出時,這個發送完成調用返回。它可以帶有附加的意義,這取決於發送模式。  

如果發送模式是“同步的”,那麼只有一個匹配接收已開始這個發送才能完成。即,一個接收已被登入,並已和這個發送匹
配。這時,這個發送完成調用是非 局部的。注意,在接收完成調用發生以前,如果一個同步、非阻塞發送和一個非阻塞接收匹配,
它可以完成。(寄件者一“知道”轉換將結束,它就能完成,但在接收者“知道”轉換將結束以前)。  

如果發送模式是“緩衝”,並沒有掛起接收,那麼訊息必須被緩衝。這時,發送完成調用是局部的,而且無論一個匹配接收的狀態如何,它必須成功。  

如果發送模式是標準的,同時這個訊息被緩衝,那麼在一個匹配接收發生以前,發送結束調用可以返回。另一方面,發送完成直到一個匹配接收發生才可以完成,並且這個訊息已被拷到接收緩衝。  

非阻塞發送能被用阻塞接收匹配,反過來也可以。   

給使用者的建議. 一個發送操作的完成, 對於標準模式可以被延遲, 對於同部模式必須延遲, 直到一個匹配接收登入。這兩種情況下非阻塞發送的使用允許寄件者提前於接收者進行,以便在兩進程的速度方面,計算更容忍波動。  

緩衝和準備好模式中的非阻塞發送有一個更有限的影響。一可能一個非阻塞發送將返回,而一個阻塞發送將在資料被從寄件者儲存拷出後返回。只要在資料拷貝能和計算同時的情況下,非阻塞發送的使用有優點。  

訊息發送模式隱含著由寄件者初始化通訊。當寄件者初始化通訊(資料被直接移到接收緩衝,
並不要求排隊一個掛起發送請求)
時,如果一個接收已登入,這個通訊一般將有較低的額外負擔。但是,只在匹配發送已發生後,一個接收操作能完成。當非阻塞接收等待發送時,沒有阻塞接收,它
的使用允許得到較低的通訊額外負擔。(給使用者的建議結束)。

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