windows socket网络编程–事件选择模型

编写前说明

团队成员
汪月月 组长
骆念念 组员
曹卉潼 组员
唐宇悦 组员

事件选择模型概述

Winsock提供了另一种有用的异步事件通知I/O模型——WSAEventSelect模型。这个模型与WSAAsyncSelect模型类似,允许应用程序在一个或者多个套接字上接收基于事件的网络通知。它与 WSAAsyncSelect模型类似是因为它也接收FDXXX类型的网络事件,不过并不是依靠Windows的消息驱动机制,而是经由事件对象句柄通知

API详解

WSAEVENT WSAAPI WSACreateEvent();

返回值
如果未发生错误, WSACreateEvent 将返回事件对象的句柄。 否则,返回值WSA_INVALID_EVENT。
作用
创建新的事件对象

int WSAAPI WSAEventSelect(
  SOCKET   s,            //标识套接字的描述符。
  WSAEVENT hEventObject, //标识要与指定FD_XXX网络事件集关联的事件对象的句柄。
  long     lNetworkEvents//一个位掩码,指定应用程序感兴趣的FD_XXX网络事件的组合。
);

返回值
如果应用程序的网络事件的规范和关联的事件对象成功,则返回值为零。 否则,返回值SOCKET_ERROR。
作用
给事件绑上socket与操作码,并投递给操作系统,应用程序便可以在事件上等待了。

事件类型 含义
FD_READ 应用程序想接收是否有可读的通知
FD_WRITE 应用程序想接收是否有可写的通知
FD_OOB 应用程序想接收是否有OOB数据抵达通知
FD_ACCEPT 应用程序想接收与传入连接有关的通知
FD_CONNECT 应用程序想接收一个已完成连接的通知或者一个多点join操作的通知
FD_CLOSE 应用程序想接收与套接字关闭有关的通知
DWORD WSAAPI WSAWaitForMultipleEvents(
  DWORD          cEvents,
  const WSAEVENT *lphEvents,
  BOOL           fWaitAll,
  DWORD          dwTimeout,
  BOOL           fAlertable
);

cEvents
lphEvents 指向的数组中的事件对象句柄数。 事件对象句柄的最大数目 是WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS。 必须指定一个或多个事件。

lphEvents
指向事件对象句柄数组的指针。 数组可以包含不同类型的对象的句柄。 如果 fWaitAll 参数设置为 TRUE,则它可能不包含同一句柄的多个副本。 如果在等待仍在挂起时关闭其中一个句柄,则未定义 WSAWaitForMultipleEvents 的行为。

fWaitAll
一个指定等待类型的值。 如果为 TRUE,则当 发出 lphEvents 数组中所有对象的状态时,函数将返回。 如果为 FALSE,则函数在发出任何事件对象的信号时返回。 在后一种情况下,返回值减 去WSA_WAIT_EVENT_0 指示导致函数返回其状态的事件对象的索引。 如果在调用期间发出了多个事件对象的信号,则这是信号事件对象的数组索引,其索引值为所有信号事件对象的最小索引值。

dwTimeout
超时间隔(以毫秒为单位)。 WSAWaitForMultipleEvents 如果超时间隔过期,即使 不满足 fWaitAll 参数指定的条件,也会返回。 如果 dwTimeout 参数为零, WSAWaitForMultipleEvents 将测试指定事件对象的状态并立即返回。 如果 dwTimeoutWSA_INFINITE, WSAWaitForMultipleEvents 将永远等待;也就是说,超时间隔永远不会过期。

fAlertable
一个值,该值指定线程是否处于可警报的等待状态,以便系统可以执行I/O完成例程。 如果为TRUE,则线程处于可警报的等待状态,当系统执行 I/O 完成例程时, WSAWaitForMultipleEvents 可以返回。 在这种情况下,将返回 WSA_WAIT_IO_COMPLETION ,并且等待的事件尚未发出信号。 应用程序必须再次调用 WSAWaitForMultipleEvents 函数。 如果为FALSE,则线程不会处于可警报的等待状态,并且不会执行 I/O 完成例程。

int WSAAPI WSAEnumNetworkEvents(
  SOCKET             s,              //标识套接字
  WSAEVENT           hEventObject,   //用于标识要重置的关联事件对象的可选句柄
  LPWSANETWORKEVENTS lpNetworkEvents //指向 WSANETWORKEVENTS 结构的指针,该结构填充了发生的网络事件记录和任何关联的错误代码
);

返回值
如果操作成功,则返回值为零。 否则,返回值SOCKET_ERROR
作用
枚举出与事件对象相关联的套接字发生了哪些信号,结果放在WSANETWORKEVENTS结构体中

工作原理

流程大致是这样:

  1. 定义一个socket数组和event数组
  2. 每一个socket操作关联一个event对象
  3. 调用WSAWaitForMultipleEvents函数等待事件的触发
  4. 调用WSAEnumNetworkEvents函数查看是哪个一个事件,根据事件找到相应的socket,然后进行相应的处理:比如数据显示等,同时,记得要将那个event重置为无信号状态。
  5. 循环步骤3和4,直到服务器退出。
    流程图
    windows socket网络编程–事件选择模型插图

运行结果

服务端
windows socket网络编程–事件选择模型插图1

客户端
windows socket网络编程–事件选择模型插图2
windows socket网络编程–事件选择模型插图3

代码实现

服务端

UINT  CMFCWSAEventDlg::ThreadProc(LPVOID lparam) {
    // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
    CMFCWSAEventDlg* p = (CMFCWSAEventDlg*)lparam;
    SocketInit socketInit;
    SOCKET socketServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    if (socketServer == INVALID_SOCKET) {
        AfxMessageBox(_T("套接字创建失败"));
        closesocket(socketServer);
        WSACleanup();
    }
    sockaddr_in sock;
    sock.sin_family = AF_INET;
    sock.sin_port = htons(5678);
    sock.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
    int n = sizeof(sock);
    if (bind(socketServer, (sockaddr*)&sock, sizeof(sock)) == SOCKET_ERROR) {
        AfxMessageBox(_T("监听失败"));
        closesocket(socketServer);
        WSACleanup();

    }
    if (listen(socketServer, SOMAXCONN) == SOCKET_ERROR) {
        AfxMessageBox(_T("监听失败"));
        closesocket(socketServer);
        WSACleanup();
    }
    p->showText.SetWindowText("开始监听rn");

    // 创建事件对象,并关联到新的套节字
    WSAEVENT event = ::WSACreateEvent();
    ::WSAEventSelect(socketServer, event, FD_ACCEPT | FD_CLOSE);
    // 添加到表中
    p->eventArray[p->nEventTotal] = event;
    p->sockArray[p->nEventTotal] = socketServer;
    p->nEventTotal++;
    CString str;
    sockaddr_in addrRemote;

    while (1){

        // 在所有事件对象上等待
        int nIndex = ::WSAWaitForMultipleEvents(p->nEventTotal, p->eventArray, FALSE, WSA_INFINITE, FALSE);
        // 对每个事件调用WSAWaitForMultipleEvents函数,以便确定它的状态
        nIndex = nIndex - WSA_WAIT_EVENT_0;

        for (int i = nIndex; i nEventTotal; i++)
        {
            nIndex = ::WSAWaitForMultipleEvents(1, &p->eventArray[i], TRUE, 1000, FALSE);
            if (nIndex == WSA_WAIT_FAILED || nIndex == WSA_WAIT_TIMEOUT)
            {
                continue;
            }
            else
            {
                // 获取到来的通知消息,WSAEnumNetworkEvents函数会自动重置受信事件
                WSANETWORKEVENTS event;

                ::WSAEnumNetworkEvents(p->sockArray[i], p->eventArray[i], &event);
                if (event.lNetworkEvents & FD_ACCEPT)                // 处理FD_ACCEPT通知消息
                {
                    if (event.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT] == 0)
                    {
                        if (p->nEventTotal > WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS)
                        {
                            p->showText.SetSel(-1);
                            p->showText.ReplaceSel("时间太长");
                            continue;
                        }
                        int nAddrLen = sizeof(addrRemote);
                        SOCKET sNew = ::accept(p->sockArray[i], (SOCKADDR*)&addrRemote, &nAddrLen);
                        //MessageBox("已连接");
                        int nLen = p->showText.GetWindowTextLengthA();
                        //p->showText.SetWindowText()

                        str.Format("%s建立连接rn", ::inet_ntoa(addrRemote.sin_addr));
                        p->showText.SetSel(-1);
                        p->showText.ReplaceSel(str);
                        WSAEVENT event = ::WSACreateEvent();
                        ::WSAEventSelect(sNew, event, FD_READ | FD_CLOSE | FD_WRITE);
                        // 添加到表中
                        p->eventArray[p->nEventTotal] = event;
                        p->sockArray[p->nEventTotal] = sNew;
                        p->nEventTotal++;
                    }
                }
                else if (event.lNetworkEvents & FD_READ)         // 处理FD_READ通知消息
                {
                    if (event.iErrorCode[FD_READ_BIT] == 0)
                    {
                        //char szText[256];
                        char szText[1024] = { 0 };
                        //memset(szText, 0, sizeof(szText));
                        int nlen = strlen(szText);
                        int nRecv = ::recv(p->sockArray[i], szText,1024, 0);

                        //AfxMessageBox(nRecv);
                        if (nRecv > 0)
                        {
                            szText[nRecv] = '';
                            str.Format("%s发来了一条消息:%srn", ::inet_ntoa(addrRemote.sin_addr), szText);
                            p->showText.SetSel(-1);
                            p->showText.ReplaceSel(str);
                            //szText[0] = '';

                            // 向客户端发送数据
                            char *sendText =  getallprime(1000);
                            if (::send(p->sockArray[i], sendText, strlen(sendText), 0) > 0)
                            {
                                p->showText.SetSel(-1);
                                p->showText.ReplaceSel("已发送结果rn");
                            }
                        }
                    }
                }
                else if (event.lNetworkEvents & FD_CLOSE)        // 处理FD_CLOSE通知消息
                {
                    if (event.iErrorCode[FD_CLOSE_BIT] == 0)
                    {
                        ::closesocket(p->sockArray[i]);
                        for (int j = i; j nEventTotal - 1; j++)
                        {
                            p->eventArray[j] = p->eventArray[j + 1];
                            p->sockArray[j] = p->sockArray[j + 1];
                        }
                        p->nEventTotal--;
                    }
                    p->showText.SetSel(-1);
                    p->showText.ReplaceSel("关闭连接rn");
                }
            }
        }
    }

}

客户端

void CMFCWSAEventClientDlg::OnBnClickedButton1()
{
    // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
    AfxBeginThread(ThreadProc, this);
}

UINT  CMFCWSAEventClientDlg::ThreadProc(LPVOID lparam) {
    CMFCWSAEventClientDlg* p = (CMFCWSAEventClientDlg*)lparam;
    // 创建套节字
    SocketInit socketInit;
    p->s = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    if (p->s == INVALID_SOCKET){
        AfxMessageBox(" Failed socket()");
        closesocket(p->s);
        WSACleanup();
    }

    // 也可以在这里调用bind函数绑定一个本地地址
    // 否则系统将会自动安排

    BYTE nFild[4];
    p->ipAddr.GetAddress(nFild[0], nFild[1], nFild[2], nFild[3]);
    CString serverIP, serverPort;
    serverIP.Format("%d.%d.%d.%d", nFild[0], nFild[1], nFild[2], nFild[3]);
    p->port.GetWindowTextA(serverPort);
    sockaddr_in servAddr;
    servAddr.sin_family = AF_INET;
    servAddr.sin_port = htons(atoi(serverPort));
    servAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(serverIP);

    if (::connect(p->s, (sockaddr*)&servAddr, sizeof(servAddr)) == -1)
    {
        AfxMessageBox(" Failed connect() ");
        closesocket(p->s);
        WSACleanup();
    }
    CString str,szText;
    str.Format("与服务器%s建立连接rn", serverIP);
    p->showText.SetSel(-1);
    p->showText.ReplaceSel(str);
    while (1) {
        //发送数据
        p->OnBnClickedButton2();
        // 接收数据
        char buff[1024];
        int nRecv = ::recv(p->s, buff, 1024, 0);
        if (nRecv > 0){
            buff[nRecv] = '';
            str.Format("服务端:%srn", buff);
            p->showText.SetSel(-1);
            p->showText.ReplaceSel(str);
        }
        p->sendText.SetWindowText("");
    }
    return 0;
}
void CMFCWSAEventClientDlg::OnBnClickedButton2()
{
    CString str,szText;
    sendText.GetWindowTextA(szText);
    // TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
    if (szText != "") {
        if (::send(s, szText, strlen(szText), 0) > 0){
            str.Format("客户端:%srn", szText);
            showText.SetSel(-1);
            showText.ReplaceSel(str);
        }
    }

}

文章来源于互联网:windows socket网络编程--事件选择模型

THE END
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