Boost Asio要點概述（三）

許多io對資料的操作是按流式來進行的，為此asio提供了流式操作，如上面的streambuf。對最典型的是tcp流，提供了ip::tcp::iostream。下例是乙個簡單的示例。

void iostreamclient(int argc , char* argv) { boost::asio::ip::tcp::iostream stream; stream.expires_after(std::chrono::seconds(20)); try{ stream.connect(argv[1], argv[2]); std::cout<<"connected"<>buf; stream <>buf; std::cout<<"recv:"《這個示例中，一次性傳送給伺服器端內容，並從伺服器端接收應答內容，風格完全是流式資料輸入輸出的樣式。由於iostream中採用了streambuf，其記憶體分配是一次性固定的，所以並不適合多次使用。總的說，iostream雖然使用起來比較方便，但「控制力」太弱，比較適合做一些測試工具等要求不高的場合。 tcp, udp ,icmp是tcp/ip族中用來通訊的三個協議，asio分別提供了ip::tcp::socket, ip::udp::socket,ip::icmp::socket對它們直接進行了支援，當然還有些輔助類，例如address,endpoint和resolver類，常用的就這麼些。但實際上，asio為了更好的兼任性以及擴充套件方便，抽象出好多基類，它們一般情況下並不直接使用，而是對庫開發者有效。關於如何用boost.asio來實現socket通訊的文章很多了，不再贅敘。對外部埠的操作離不開延時，boost.asio中提供了計時器的支援，不過計時器本身的邏輯比較簡單，就是「睡眠一會」再「醒來」。 boost.asio提供了四種計時器： typedef basic_waitable_timer< chrono::high_resolution_clock > high_resolution_timer; typedef basic_waitable_timer< chrono::system_clock > system_timer; typedef basic_waitable_timer< chrono::steady_clock > steady_timer;

typedef basic_deadline_timer< boost::posix_time::ptime > deadline_timer;

deadline_timer基於boost.date_time，是asio中比較「老」的計時器，c++11標準庫chrono出現之後，於是aiso新增了基於std::chrono中的system_clock,steady_clock,high_resolution_clock三種時鐘的計時器，就是前三種，一般情況下，我們應該應用這三種。system_clock與steady_clock的區別可從計算機如何計時來理解：計算機中有乙個晶振，其頻率是精確且不能更改的，計算機上的時間實際上是通過對晶振」tick」的計數來完成的，即時間是某一基準時刻加上tick數*週期，system_clock即基於上面的計算機時間，而steady_clock基於tick數，由於基準時刻可以任意設定，而tick數只能增大，因此system_clock不是「steady」的，而steady_clock是」steady」的，steady_clock一般只用於對時間段（duration）的操作。high_resolution_clock的實現依賴於具體的編譯系統，可以是system_clock或steady_clock。

三種計時器的用法基本是一致的，需要注意的是如果需要多次「定時」，需要多次呼叫expires_after()和wait()或anyc_wait()。

對串列埠的操作可總結如下：

上面的操作步驟與網口的tcp client很一致，尤其是讀寫的方式，這大概也是boost.asio的優點之一。

對domain sockets的支援

boost.asio對domain sockets的支援有兩種方式，一種是對等兩點之間通訊，如下：

local::stream_protocol::socket socket1(my_io_context);
local::stream_protocol::socket socket2(my_io_context);
local::connect_pair(socket1, socket2);

這種可用於程序內，不過用處不大，另一種用於程序間，server-client形式：如下：

伺服器端
::unlink("/tmp/foobar"); // remove previous binding.
local::stream_protocol::endpoint ep("/tmp/foobar");
local::stream_protocol::acceptor acceptor(my_io_context, ep);
local::stream_protocol::socket socket(my_io_context);
acceptor.accept(socket);
客戶端local::stream_protocol::endpoint ep("/tmp/foobar");
local::stream_protocol::socket socket(my_io_context);
socket.connect(ep);

對signal的支援

boost.asio對signal也提供了支援，signal是系統給應用的訊號，表明某件事的發生，可用於跨程序通訊。signal_set是asio對signal的支援類，操作流程如下：

需要注意的是：

windows下有乙個專門的資料結構handle，windows中很多操作都帶有handle，即將操作施加到handle標識的事物上。asio::windows命名空間下也提供了幾個類，對以handle為標識的操作進行了封裝：

windows::random_access_handle

windows::stream_handle

windows::object_handle

對命名pipeline（流式i/o）的操作

windows函式建立 handle handle = ::createfile(...);

asio包裝 windows::stream_handle pipe(io_context, handle);

讀寫 read(), async_read(), write(), async_write()

關閉 close()

對檔案（隨機讀取i/o）的操作

windows函式建立 handle handle = ::createfile(...);

asio包裝 windows::random_access_handle file(io_context, handle);

讀寫 read_some_at(), async_read_some_at(), write_some_at() ,async_write_some_at()

關閉 close()

對事件的操作

windows函式建立 handle handle = ::createevent(...);

asio包裝 windows::object_handle event(io_context, handle);

等待發生 wait(),async_wait()

關閉 close()

可以看出，它們的「套路」都是一樣的。

為保證通訊安全，計算機之間的通訊需要加密進行，為此，boost.asio引入了openssl，並增加一些類和模板來完成此功能。

boost.asio對openssl的封裝應該說比較「淺」，從名字上就能對應出openssl中所指的東西，從封裝的類中，能得到原始的openssl中的控制代碼，進而也可以直接呼叫openssl的函式進行操作。大致的程式設計流程如下：

初始化ssl::context

通過ssl::context設定安全引數，包括證書和驗證，基本與單純用openssl實現的步驟一致

用ssl::stream進行通訊，包括握手。這部分與單純用openssl實現不同，引入的是asio的風格，因而是asio對openssl封裝最大的地方。

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