幾種winsock I/O模型的分析
套接字是通信的基礎,是支持網絡協議數據通信的基本接口。Winsocket 提供了一些有趣的I/O模型,有助于應用程序通過一種“異步”方式,一次對一個或者多個套接字上進行的通信加以管理。這些模型包括select(選擇)、WSAAsynSelect(異步選擇)、WSAEventSelect(事件選擇)、Overlapped I/O(重疊 I/O)以及Completion port(完成端口)。
① select 模型:
select模型是WinSock中應用最廣泛的模型之一,核心就是select函數,它可用于判斷套接字上是否存在數據,或者能否向一個套接字寫入數據。這個函數可以有效地防止應用程序在套接字處于阻塞模式中時,send或recv進入阻塞狀態;同時也可以防止產生大量的WSAEWOULDBLOCK錯誤select的優勢是能夠從單個線程的多個套接字上進行多重連接及I/O。這就避免了伴隨阻塞套接字和多重連接的線程劇增。
② WSAAsyncSelect 模型:
因為它是以消息為基礎的,關鍵就是WSAAsyncSelect函數,將socket消息發送到hWnd窗口上,然后在那里處理相應的FD_READ、FD_WRITE等等消息。優點:WSAAsyncSelect和WSAEventSelect模型提供了讀寫數據能力的異步通知,但他們不提供異步數據傳送,而重疊及完成端口提供異步數據的傳送。而且它可以在系統開銷不大的情況下同時處理很多連接,而select模型還需要建立fd_set結構。 缺點:必須要使用一個窗口接收消息,如果處理成千上萬的套接字就力不從心了。
③ WSAEventSelect 模型:
這個也是以時間為基礎的網絡事件通知,但是與WSAAsyncSelect不同的是,它主要是由事件對象句柄完成的,而不是通過窗口。優點:不需要窗口。缺點:每次只能等待64個事件,所以處理多個套接字時有必要組織一個線程池;所以伸縮性就不如后面的完成端口了。
④ 重疊模型:
這個模型可以使程序能達到更佳的系統性能。基本設計原理就是讓應用程序使用重疊的數據結構,一次投遞一個或多個I/O請求。針對這些提交的請求,在他們完成之后,應用程序可為他們提供服務。它又分為兩種實現方法:在事件中使用,還有就是完成例程。
⑤ 完成端口:
完成端口提供了最好的伸縮性,往往可以使系統達到最好的性能,是處理成千上萬的套接字的首選。從本質上說,完成端口模型要求創建一個windows完成端口對象,該對象通過指定數量的線程,對重疊I/O請求進行管理,以便為已經完成的重疊I/O請求提供服務。