四.Windows I/O模型之重疊IO(overlapped)模型

標籤：緩衝區   infinite   存在   相同   數組   資料結構   程式員   window   event   

1.適用於除Windows CE之外的各種Windows平台.在使用這個模型之前應該確保該系統安裝了Winsock2.重疊模型的基本設計原理是使用一個重疊的資料結構，一次投遞一個或多個Winsock I/O請求。在重疊模型中，收發資料使用WSA開頭的函數。

2.WSA_FLAG_OVERLAPPED標誌:要使用重疊模型。在建立通訊端的時候，必須加上該標誌。
SOCKET s=WSASocket(AF_INET,SOCK_STREAM,0,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPED);
假如使用的是socket函數，而非WSASocket函數，那麼會預設設定WSA_FLAG_OVERLAPPED標誌。
若隨一個WSAFLAGOVERLAPPED結構一起調用這些以WSA開頭的函數(AcceptEx和TRansmiteFile函數例外)，函數會立即完成並返回，無論通訊端是否設為阻塞模式

3.重疊模型在網路事件完成後，可以有兩種方式通知應用程式：事件通知和完成常式

3.事件通知:事件對象與WSAOVERLAPPED進行綁定實現網路事件完成後通過事件進行通知。

4.WSAOVERLAPPED結構:
typedef struct WSAOverlapped
{
    DWORD Internal;
    DOWRD InternalHigh;
    DWORD Offset;
    DWORD OffsetHigh;
    WSAEVENT hEvent;
}WSAOVERLAPPED,FAR* LPWSAOVERLAPPED;
此處，程式員可以使用的是最後一個參數hEvent，其餘的不用管。通過該參數，重疊結構可以與事件對象進行綁定，以實現網路事件完成後，通過事件對象進行通知應用程式。事件對象通知方式是通過建立一個事件對象，把該對象賦值給重疊結構的hEvent參數即可實現綁定。在此再次提醒大家注意：WSAWaitForMultipleEvents函數一次最多隻能等待64個事件對象。

5.WSAGetOverlappedResult函數:重疊請求完成後，接著需要調用WSAGetOverlappedResult（取得重疊結構）函數，判斷那個重疊調用到底是成功，還是失敗.
BOOL WSAGetOverlappedResult(
    SOCKET s,//通訊端
    LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,//重疊結構
    LPDWORD lpcbTransfer,//對應一個DWORD（雙位元組）變數，一次重疊實際傳輸(接收或者發送)的位元組數
    BOOL fWait,//參數用於決定函數是否應該等待一次重疊操作完成。
    LPWORD lpdwFlags
    );
重疊操作完成，函數返回TRUE,否則，返回FALSE。返回FALSE通常都是有一下幾種情況造成的.
(1)重疊I/O操作仍處在未完成狀態
(2)重疊操作已經完成，但含有錯誤
(3)重疊操作的完成狀態不可判決，因為在提供給函數WSAGetOverlappedResult的一個或多個參數中，存在著錯誤。
失敗後，由lpcbTransfer參數指向的值不會進行更新，而且我們的應用程式應調用WSAGetLastError函數


6.基於事件通知的重疊模型編程步驟如下:
(1) 建立一個通訊端,綁定本機連接埠，在指定的連接埠上監聽串連請求。
(2)接受串連請求。
(3)為接受的通訊端建立一個WSAOVERLAPPED結構，並為該結構分配一個事件物件控點。也將事件物件控點分配給一個事件數目組，以便稍後由函數WSAWaitForMultipleEvents使用。
(4)在通訊端上投遞一個非同步WSARecv請求，指定參數為WSAOVERLAPPED結構。注意函數通常會以失敗告終，返回SOCKETERROR錯誤狀態WSAIOPENDING（I/O操作尚未完成）。
(5)使用步驟3)的事件數目組，調用WSAWaitForMultipleEvents函數，並等待與重疊調用關聯在一起的事件進入“已傳信”狀態（換言之，等待那個事件的“觸發”）。
(6)WSAWaitForMultipleEvents函數完成後，針對事件數目組，調用WSAResetEvent（重設事件）函數，從而重設事件對象，並對完成的重疊請求進行處理。
(7)使用WSAGetOverlappedResult函數，判斷重疊調用的返回狀態是什麼。
(8)在通訊端上投遞另一個重疊WSARecv請求。
(9)重複步驟5 ) ~ 8 )。

範例程式碼:

 1 void main(void) 2 { 3     WSABUF databuf; 4     DWORD eventTotal=0; 5     WSAEVENT eventArray[WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS]; 6     WSAOVERLAPPED acceptOverlapped; 7     SOCKET listensock,acceptsock; 8  9 10     //初始化工作和一般socket通訊相同 11     ...12 13     //接收串連14     acceptsock=accept(listensock,NULL,NULL);15 16     //建立事件，綁定事件對象與重疊結構17     eventArray[eventTotal]=WSACreateEvent();18     ZeroMemory(&acceptOverlapped,sizeof(WSAOVERLAPPED));19     acceptOverlapped.hEvent=eventArray[eventTotal];20 21     //資料緩衝區初始化22     databuf.len=DATA_BUFSIZE;23     databuf.buf=buffer;24 25     eventTotal++;26 27     //投遞接收請求28     WSARecv(acceptsock,&databuf,1,&recvBytes,&flags,&acceptOverlapped,NULL);29 30     while(1)31     {32         //監視事件對象狀態33         index=WSAWaitForMultipleEvents(eventTotal,eventArray,FALSE,WSA_INFINITE,FALSE);34 35         //人工儲值事件36         WSAResetEvent(eventArray[eventTotal-WSA_WAIT_EVENT_0]);37 38         //擷取I/O操作的完成情況39         WSAGetOverlappedResult(acceptsock,&acceptOverlapped,&bytesTransferred,FALSE,&flag);40 41         if(bytesTransferred==0)42         {43             closesocket(acceptsock);44             WSACloseEvent(eventArray[eventTotal-WSA_WAIT_EVENT_0]);45             return;46         }47 48         //處理接收過來的資料49         ...50 51         //再再次發送一個WSARecv請求52         flag=0;53         ZeroMemory(&acceptOverlapped,sizeof(WSAOVERLAPPED));54 55         databuf.LEN=DATA_BUFSIZE;56         databuf.buf=buf;57         WSARecv(acceptsock,&databuf,1,&recvbytes,&flag,&acceptOverlapped,NULL);58     }59     60 }

View Code

注意:對於接受用戶端串連的函數，還有一個AcceptEx函數，不過這個函數太過麻煩且對效能的提升沒有太大的作用，暫時不打算學習

 

接下來學習基於完成常式的重疊IO模型:

 

四.Windows I/O模型之重疊IO(overlapped)模型