Socket 阻塞與非阻塞模式的部分說明

windows套接字可以在阻塞和非阻塞兩種模式下執行i/o操作。

阻塞模式下，在i/o操作完成前，執行的操作函式一直等候而不會立即返回，該函式所在的執行緒會阻塞在這裡。

非阻塞模式下，套接字函式會立即返回，而不管i/o是否完成，該函式所在的執行緒會繼續執行。

簡單點說:

阻塞就是幹不完不准回來，

非阻塞就是你先乾，我現看看有其他事沒有，完了告訴我一聲。

在阻塞模式的套接字上，呼叫任何乙個windows sockets api都會耗費不確定的等待時間。

上圖所示，在呼叫recv()函式時，發生在核心中等待資料和複製資料的過程。

當呼叫recv()函式時， 系統首先查是否有準備好的資料。 如果資料沒有準備好，那麼系統就處於等待狀態。

當資料準備好後，將資料從系統緩衝區複製到使用者空間，然後該函式返回。

在套接應用程式中，當呼叫recv()函式時，未必使用者空間就已經存在資料，那麼此時recv()函式就會處於等待狀態。

該函式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乙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該函式會馬上返回，然後告訴你:wsaewoulddblock—「現在沒有資料,回頭在來看看」。

當使用socket()函式建立套接字時，預設的套接字都是阻塞的。這意味著當呼叫windows sockets

api不能立即完成時，執行緒處於等待狀態，直到操作完成。

recv()、recvfrom()、wsarecv()和wsarecvfrom()函式。以阻塞套接字為引數呼叫該函式接收資料。如果此時套接字緩衝區內沒有資料可讀，則呼叫執行緒在資料到來前一直睡眠。

send()、sendto()、wsasend()和wsasendto()函式。以阻塞套接字為引數呼叫該函式傳送資料。如果套接字緩衝區沒有可用空間，執行緒會一直睡眠，直到有空間。

accept()和wsaacept()函式。以阻塞套接字為引數呼叫該函式，等待接受對方的連線請求。如果此時沒有連線請求，執行緒就會進入睡眠狀態。

connect()和wsaconnect()函式。對於tcp連線，客戶端以阻塞套接字為引數，呼叫該函式向伺服器發起連線。該函式在收到伺服器的應答前，不會返回。這意味著tcp連線總會等待至少到伺服器的一次往返時間。

使用阻塞模式的套接字，開發網路程式比較簡單，容易實現。當希望能夠立即傳送和接收資料，且處理的套接字數量比較少的情況下，使用阻塞模式來開發網路程式比較合適。

阻塞模式套接字的不足表現為，在大量建立好的套接字執行緒之間進行通訊時比較困難。當使用「生產者-消費者」模型開發網路程式時，為每個套接字都分別分配乙個讀執行緒、乙個處理資料線程和乙個用於同步的事件，那麼這樣無疑加大系統的開銷。其最大的缺點是當希望同時處理大量套接字時，將無從下手，其擴充套件性很差。

把套接字設定為非阻塞模式，即通知系統核心：在呼叫windows sockets api時，不要讓執行緒睡眠，而應該讓函式立即返回。但在返回時，該函式返回乙個錯誤**。

下圖所示，乙個非阻塞模式套接字多次呼叫recv()函式的過程。

前三次呼叫recv()函式時，核心資料還沒有準備好。因此，該函式立即返回wsaewouldblock錯誤**。

第四次呼叫recv()函式時，資料已經準備好，被複製到應用程式的緩衝區中，recv()函式返回成功指示，應用程式開始處理資料。

當使用socket()函式和wsasocket()函式建立套接字時，預設都是阻塞的。

套接字設定為非阻塞模式後，在呼叫windows sockets api函式時，呼叫函式會立即返回。大多數情況下，這些函式呼叫都會呼叫「失敗」，並返回wsaewouldblock錯誤**。說明請求的操作在呼叫期間內沒有時間完成。通常，應用程式需要重複呼叫該函式，直到獲得成功返回**。

需要說明的是並非所有的windows sockets api在非阻塞模式下呼叫，都會返回wsaewouldblock錯誤。例如，以非阻塞模式的套接字為引數呼叫bind()函式時，就不會返回該錯誤**。當然，在呼叫wsastartup()函式時更不會返回該錯誤**，因為該函式是應用程式第一呼叫的函式，當然不會返回這樣的錯誤**。

要將套接字設定為非阻塞模式，除了使用ioctlsocket()函式之外，還可以使用wsaasyncselect()和wsaeventselect()函式。當呼叫該函式時，套接字會自動地設定為非阻塞方式。

由於使用非阻塞套接字在呼叫函式時，會經常返回wsaewouldblock錯誤。所以在任何時候，都應仔細檢查返回**並作好對「失敗」的準備。應用程式連續不斷地呼叫這個函式，直到它返回成功指示為止。上面的程式清單中，在while迴圈體內不斷地呼叫recv()函式，以讀入1024個位元組的資料。這種做法很浪費系統資源。

要完成這樣的操作，有人使用msg_peek標誌呼叫recv()函式檢視緩衝區中是否有資料可讀。同樣，這種方法也不好。因為該做法對系統造成的開銷是很大的，並且應用程式至少要呼叫recv()函式兩次，才能實際地讀入資料。較好的做法是，使用套接字的「i/o模型」來判斷非阻塞套接字是否可讀可寫。

非阻塞模式套接字與阻塞模式套接字相比，不容易使用。使用非阻塞模式套接字，需要編寫更多的**，以便在每個windows sockets api函式呼叫中，對收到的wsaewouldblock錯誤進行處理。因此，非阻塞套接字便顯得有些難於使用。

非阻塞套接字在控制建立的多個連線，在資料的收發量不均，時間不定時，明顯具有優勢。

這種套接字在使用上存在一定難度，但只要排除了這些困難，它在功能上還是非常強大的。通常情況下，可考慮使用套接字的「i/o模型」，它有助於應用程式通過非同步方式，同時對乙個或多個套接字的通訊加以管理。

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