Модель Select (Выбор)
Эта модель обеспечивает более контролируемый способ блокирования. Хотя она позволяет работать и с блокирующими socket’ами, я остановлюсь на неблокирующем режиме. Принцип этой модели станет понятным, если взглянуть на иллюстрацию:
Диалог программы и WinSock будет следующим:
Программа: «Отправь-ка эти данные»
WinSock: «Я не могу сделать это сейчас»
Программа: «Хорошо, скажешь мне, когда будет наилучший момент, чтоб повторить попытку»
WinSock: «Конечно, повиси минутку»
…
…
«Пробуй снова!»
Программа: «Отправь-ка эти данные»
WinSock: «Сделано!»
Вы, возможно, заметили, что эта модель выглядит подобно блокирующему socket’у. Это, потому что select действительно блокирует. Первый вызов пытается выполнить WinSock операцию. В этом случае операция заблокировала бы выполнение основного процесса, но функция не может быть выполнена и она завершается неудачей. Тогда управление передается основному потоку программы, который, в свою очередь, вызывает select-метод (т.е. программа обращается к модели, что бы определить подходящее время для повторной попытки). Он будет ждать наилучшего момента, чтобы повторить WinSock функцию.
Но тут может возникнуть вполне справедливый вопрос: если данная модель блокирует, то почему мы используем ее для неблокирующих socket’ов? Дело в том, что этот способ может «ждать» при многократных событиях. Ниже приведен прототип функции select:
select (nfds:DWORD, readfds:DWORD, writefds:DWORD, exceptfds:DWORD, timeout:DWORD)
Select определяет статус одного или нескольких socket’ов, предоставляя синхронизацию ввода/вывода, если это необходимо. Первый параметр игнорируется, последний параметр используется для определения оптимального времени «ожидания» функции. Остальные параметры определяют набор socket’ов:
readfds – набор socket’ов, которые будут проверены на возможность чтения.
writefds - набор socket’ов, которые будут проверены на возможность записи.
exceptfds - набор socket’ов, которые будут проверены на наличие ошибок.
«Возможность чтения» значит, что данные прибыли на socket, и, что само чтение после select’а аналогично получению данных. «Возможность записи» значит, что сейчас подходящее время для передачи данных, т.к. получатель, возможно, готов принять их. Exceptfds используется, чтобы «словить» ошибки из неблокирующих соединений.
WsaaSyncSelect
Большинство оконных программ используют специальные диалоговые окна, что бы получить информацию от пользователя или наоборот. WinSock обеспечивает способ взаимодействия уведомлений о сетевых событиях с обработкой сообщений Windows. Функция WSAAsyncSelect позволяет зарегистрировать уведомление для определенного сетевого события в виде привычного сообщения Windows.
WSAAsyncSelect (s:DWORD, hWnd:DWORD, wMsg:DWORD, lEvent:DWORD)
Эта функция требует специального сообщения (wMsg), которое выбирает пользователь. А оконная процедура должна обработать это самое сообщение. lEvent является битовой маской, которая определяет событие, о котором будет сообщено. Рисунок для данной модели можно сделать таким:
Допустим, что первое сообщение хочет отправить какие-то данные socket’у, используя send. Так как socket неблокирующий, функция будет завершена мгновенно. Вызов функции может завершиться успешно, но тут этого не происходит. Предполагая, что WSAAsyncSelect была настроена таким образом, что сообщит нам о событии FD_WRITE, в конечном итоге мы получим сообщение от WinSock, говорящее нам о том, что данное событие произошло. В данном случае это событие FD_WRITE, которое означает что-то типа «Я готово, попробуй переслать свои данные». Таким образом, в обработчике сообщения программа пытается переслать данные, и эта попытка завершается успехом.
Беседа между программой и WinSock подобна модели select, различие лишь в методе уведомления: оконное сообщение вместо синхронного вызова select’а. В то время как select блокирует основной процесс, ожидая пока произойдет событие, программа, использующая WSAAsyncSelect, может продолжить обработку сообщений Windows до тех пор, пока не происходит никаких событий:
Программа регистрируется для уведомления о сетевых событиях через оконные сообщения
Программа: «Отправь-ка эти данные»
WinSock: «Я не могу сделать это сейчас»
Программа обрабатывает некоторое сообщение
Программа обрабатывает другое сообщение
Программа получает уведомляющее сообщение от WinSock
Программа: «Отправь-ка эти данные»
WinSock: «Сделано! »
WSAAsyncSelect обеспечивает более «Windows’овский» способ уведомления и он довольно прост в использовании. Для серверов с низкой пропускной способностью (меньше 1000 соединений) этот способ вполне хорош. Недостатком является то, что оконные сообщения, сами по себе, не очень быстрые, а так же в том, что для использования этой модели требуются окна (т.е. программа должна быть GUI).