7.4.3 基于消息的協(xié)議
正由于面向連接的協(xié)議同時(shí)也是流式協(xié)議，無(wú)連接協(xié)議幾乎都是基于消息的。因此，在收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，需要考慮這幾點(diǎn)。首先，由于面向消息的協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)邊界有保護(hù)，所以提交給發(fā)送函數(shù)的數(shù)據(jù)在被發(fā)送完之前累積成塊。對(duì)異步或非塊式I / O模式而言，如果數(shù)據(jù)未能完全發(fā)送，發(fā)送函數(shù)就會(huì)返回W S A E W O U L D B L O C K錯(cuò)誤。這意味著基層的系統(tǒng)不能對(duì)不完整的那個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，你應(yīng)該稍后再次調(diào)用發(fā)送函數(shù)。下一章將對(duì)此進(jìn)行詳述。主要需要記住
的是，采用基于消息的協(xié)議時(shí)，對(duì)于寫入數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，只能把它當(dāng)作一個(gè)自治行為。
在連接另一端，對(duì)接收函數(shù)的調(diào)用必須提供一個(gè)足夠大的緩沖空間。如果提供的緩沖不夠，接收調(diào)用就會(huì)失敗，出現(xiàn)W S A E M S G S I Z E。發(fā)生這種情況時(shí)，緩沖會(huì)盡力接收，但未收完的數(shù)據(jù)會(huì)被丟棄。被截?cái)嗟臄?shù)據(jù)無(wú)法恢復(fù)。唯一例外的是支持部分消息的協(xié)議卻例外，比方說(shuō)A p p l e Talk PA P協(xié)議。在W S A R e c v E x函數(shù)只收到部分消息時(shí)，它會(huì)在返回之前，便把自
己的出入標(biāo)志參數(shù)設(shè)為M S G _ PA RT I A L。
對(duì)以支持部分消息的協(xié)議為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)報(bào)來(lái)說(shuō)，可考慮使用一個(gè)W S A R e c v函數(shù)。在調(diào)用r e c v時(shí)，不會(huì)有這一個(gè)通知“讀取的數(shù)據(jù)只是消息的一部分”。至于接收端怎樣判斷是否已讀取整條消息，具體方法則由程序員決定。后來(lái)的r e c v調(diào)用返回這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的其他部分。由于有這個(gè)限制，所以利用W S A R e c v E x函數(shù)非常方便，它允許設(shè)置和讀取M S G _ PA RT I A L標(biāo)志
M S G _ PA RT I A L標(biāo)志指明整條消息是否已讀取。Winsock 2函數(shù)W S A R e c v和W S A R e c v F r o m也支持這一標(biāo)志。關(guān)于這個(gè)標(biāo)志的更多知識(shí)，請(qǐng)參見對(duì)W S A R e c v、W S A R e c v E x和W S A R e c v F r o m
這三個(gè)函數(shù)的描述。
我們最后要談的便是在有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的機(jī)器上發(fā)送UDP /IP消息。這方面的問(wèn)題頗多，
我們來(lái)看一個(gè)最常見的問(wèn)題：在一個(gè)U D P套接字明顯綁定到一個(gè)本地I P接口和發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么情況？ U D P套接字并不會(huì)真正和網(wǎng)絡(luò)接口綁定在一起。而是建立一種聯(lián)系，即綁定的I P接口成為發(fā)出去的U D P數(shù)據(jù)報(bào)的源I P地址。路由表才真正決定數(shù)據(jù)報(bào)在哪個(gè)物理接口上傳出去。如果不調(diào)用b i n d，而是先調(diào)用s e n d t o或W S A S e n d To執(zhí)行連接，網(wǎng)絡(luò)堆棧就會(huì)根據(jù)
路由表，自動(dòng)選出最佳本地I P地址。這意味著；如果你先執(zhí)行明顯綁定，源I P地址就會(huì)有誤。
也就是說(shuō)，源I P可能不是真正在它上面發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的那個(gè)接口的I P地址。
7.4.4 釋放套接字資源
因?yàn)闊o(wú)連接協(xié)議沒(méi)有連接，所以也不會(huì)有正式的關(guān)閉和從容關(guān)閉。在接收端或發(fā)送端結(jié)束收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，它只是在套接字句柄上調(diào)用c l o s e s o c k e t函數(shù)。這樣，便釋放了為套接字分配的
所有相關(guān)資源。
7.4.5 綜合分析
對(duì)于在無(wú)連接的套接字上收發(fā)數(shù)據(jù)的步驟，大家現(xiàn)在已經(jīng)很清楚了。接下來(lái)，我們來(lái)看看執(zhí)行這一進(jìn)程的代碼。程序清單7 - 3展示了一個(gè)無(wú)連接的接收端。這段代碼說(shuō)明了如何在默認(rèn)接口或指定的本地接口上接收數(shù)據(jù)報(bào)。
7.5 其他API函數(shù)
本小節(jié)介紹其他幾個(gè)Winsock API函數(shù)，它們?cè)趯?shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中非常有用
1. getpeername
該函數(shù)用于獲得通信方的套接字地址信息，該信息是關(guān)于已建立連接的那個(gè)套接字的。
它的定義如下：
int getpeername(
????????SOCKET s,
????????struct sockaddr FAR * name,
????????int FAR *namelen
???????);
第一個(gè)參數(shù)是準(zhǔn)備連接的套接字，后兩個(gè)參數(shù)則是指向基層協(xié)議類型及其長(zhǎng)度的指針。
對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)套接字來(lái)說(shuō)，這個(gè)函數(shù)返回的是投向連接調(diào)用的那個(gè)地址；但不會(huì)返回投向s e n d t o或W S A S e n d To調(diào)用的那個(gè)地址。
2. getsockname
該函數(shù)是g e t s o c k n a m e的對(duì)應(yīng)函數(shù)。它返回的是指定套接字的本地接口的地址信息。它的定義如下：
int getsockname(
????????SOCKET s,
????????struct sockaddr FAR * name,
????????int FAR *namelen
???????);
?除了套接字s返回的地址信息本地地址信息外，它的參數(shù)和g e t p e e r n a m e的參數(shù)都是一樣的。
T C P協(xié)議中，這個(gè)地址和監(jiān)聽指定端口和I P接口的那個(gè)服務(wù)器套接字是一樣的。
3. WSADuplicateSocket
W S A D u p l i c a t e S o c k e t函數(shù)用來(lái)建立W S A P R O TO C O L _ I N F O結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可投入另一個(gè)進(jìn)程，這樣就可用另一個(gè)進(jìn)程打開一個(gè)指向同一個(gè)基層套接字的句柄，如此一來(lái)，另一個(gè)進(jìn)程也能對(duì)該資源進(jìn)行操作。注意，這一點(diǎn)只適用于兩個(gè)進(jìn)程之間；同一個(gè)進(jìn)程中的線程可自由投遞套接字描述符。該函數(shù)的定義如下：
int WSADuplicateSocket(
????????????SOCKET s,
????????????DWORD dwProcessId,
????????????LPWSAPROTOCOL_INFO?lpProtocol
???????????);
第一個(gè)參數(shù)是準(zhǔn)備復(fù)制的套接字句柄。第二個(gè)參數(shù)d w P r o c e s s I d，是打算使用復(fù)制套接字的進(jìn)程之I D。第三個(gè)參數(shù)l p P r o t o c o l I n f o，是一個(gè)指向W S A P R O TO C O L _ I N F O結(jié)構(gòu)的指針，將包含目標(biāo)進(jìn)程打開復(fù)制句柄時(shí)所需的信息。為了使目前的進(jìn)程能夠把W S A P R O TO C O L _ I N F O
結(jié)構(gòu)投到目標(biāo)進(jìn)程，然后再利用該結(jié)構(gòu)建立一個(gè)指向指定套接字的句柄（利用W S A S o c k e t函數(shù)），必須考慮進(jìn)程間通信。
兩個(gè)套接字的描述符都可獨(dú)立使用I / O；但Wi n s o c k沒(méi)有提供訪問(wèn)控制，因此這要由程序員決定是否執(zhí)行同步。所有描述符中都可見到關(guān)聯(lián)到一個(gè)套接字的所有狀態(tài)信息，這是因?yàn)閺?fù)制的是套接字描述符，而不是事實(shí)上的套接字。比方說(shuō)，對(duì)于描述符上由s e t s o c k e t o p t函數(shù)設(shè)置的任何一個(gè)套接字選項(xiàng)，都可通過(guò)任何一個(gè)或所有描述符利用g e t s o c k o p t函數(shù)來(lái)看它們。
如果一個(gè)進(jìn)程在一個(gè)復(fù)制套接字上調(diào)用c l o s e s o c k e t，就會(huì)導(dǎo)致該進(jìn)程中的描述符變成解除定位；但在最后留下的那個(gè)描述符上調(diào)用c l o s e s o c k e t之前，基層套接字會(huì)保持打開狀態(tài)。
另外，在使用W S A A s y n c S e l e c t和W S A E v e n t S e l e c t時(shí)，要了解與共享套接字的通知有關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題。這兩個(gè)函數(shù)用于異步I / O（我們將在第8章進(jìn)行討論）。利用任何一個(gè)共享描述符執(zhí)行前兩個(gè)函數(shù)的調(diào)用，都會(huì)刪掉所有的套接字事件注冊(cè)，不管注冊(cè)所用的描述符究竟是哪一
個(gè)。例如，共享套接字不能把F D _ R E A D事件投遞給進(jìn)程A，不能把F D _ W R I T E投遞給進(jìn)程B。
如果需要這兩個(gè)描述符的事件通知，就應(yīng)該重新設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，用線程來(lái)代替進(jìn)程。
4. Tr a n s m i t F i l e
Tr a n s m i t F i l e是微軟專有的Wi n s o c k擴(kuò)展，它允許從一個(gè)文件中傳輸高性能數(shù)據(jù)。這是非常有效的，因?yàn)檎麄€(gè)數(shù)據(jù)傳輸可在內(nèi)核模式中進(jìn)行。也就是說(shuō)，如果你的應(yīng)用從指定的文件中讀取一堆數(shù)據(jù)，然后用s e n d或W S A S e n d時(shí)，涉及到“用戶模式到內(nèi)核模式傳輸”的發(fā)送調(diào)用就有若干個(gè)。有了Tr a n s m i t F i l e，整個(gè)讀取和發(fā)送數(shù)據(jù)的進(jìn)程就可在內(nèi)核模式中進(jìn)行。該函
數(shù)的定義如下：
BOOL? TransmitFile(
??????????SOCKET hSocket,
??????????HANDLE hFile,
??????????DWORD ?nNumberOfBytesToWrite,
??????????DWORD??nNumberOfBytesPerSend,
??????????LPOVERLAPPED?lpOverlapped,
??????????LPTRANMIT_FILE_BUFFERS ?lpTransmitBuffers,
??????????DWORD dwFlags
?????????);
h S o c k e t參數(shù)用于識(shí)別已連接上的套接字（文件的傳輸便在該套接字上進(jìn)行）。n F i l e參數(shù)是一個(gè)句柄，該句柄指向一個(gè)已打開的套接字（即即將發(fā)送的文件）。n N u m b e r O f B y t e s To Wr i t e表
明寫入多少指定文件中的字節(jié)。投遞0表示將發(fā)送整個(gè)文件。n N u m b e r O f B y t e s P e r S e n d參數(shù)則表明寫操作所用的發(fā)送長(zhǎng)度。例如，指定2 0 4 8會(huì)引起Tr a n s m i t F i l e在套接字上以2 KB數(shù)據(jù)塊的形
式發(fā)送指定文件。投遞0表示采用默認(rèn)的發(fā)送長(zhǎng)度。l p O v e r l a p p e d參數(shù)指定一個(gè)O V E R L A P P E D
結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于重疊I / O模式（關(guān)于重疊I / O，可參見第8章）。
另一個(gè)參數(shù)l p Tr a n s m i t B u ff e r s，是一個(gè)T R A N S M I T _ F I L E _ B U F F E R S結(jié)構(gòu)，其中包含文件傳輸之前和之后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)。該結(jié)構(gòu)的格式如下：
typedef struct _TANSMIT_FILE_BUFFERS{
?PVOID?Head;
?DWORD HeadLenth;
?PVOID Tail;
?DWORD TailLength;
?}TAANSMIT_FILE_BUFFERS;?????
?
?H e a d字段是一個(gè)指針，它指向文件傳輸之前準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)。H e a d L e n g t h表明預(yù)先準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)量。Ta i l字段則指向文件傳輸之后準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)。Ta i l L e n g t h是后來(lái)發(fā)送的數(shù)據(jù)量。??????????