分类： LINUX
2011-08-30 13:58:44
非阻塞IO 和阻塞IO：
在网络编程中对于一个网络句柄会遇到阻塞IO 和非阻塞IO 的概念, 这里对于这两种socket 先做一下说明：
基本概念：
阻塞IO:: socket 的阻塞模式意味着必须要做完IO 操作（包括错误）才会返回。
非阻塞IO::非阻塞模式下无论操作是否完成都会立刻返回，需要通过其他方式来判断具体操作是否成功。(对于connect，accpet操作，通过select判断，对于recv，recvfrom，send，sendto通过返回值+错误码来判断)
IO模式设置：
SOCKET对于一个socket 是阻塞模式还是非阻塞模式的
处理方法:
方法： 用fcntl 设置;用F_GETFL获取flags,用F_SETFL设置flags|O_NONBLOCK;同时，recv,send 时使用非阻塞的方式读取和发送消息，即flags设置为MSG_DONTWAIT实现 fcntl 函数可以将一个socket 句柄设置成非阻塞模式: flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0); //获取文件的flags值。
fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK); //设置成非阻塞模式；
flags = fcntl(sockfd,F_GETFL,0);
fcntl(sockfd,F_SETFL,flags&~O_NONBLOCK); //设置成阻塞模式；
并在接收和发送数据时:将recv, send 函数的最后有一个flag 参数设置成MSG_DONTWAIT recv(sockfd, buff, buff_size,MSG_DONTWAIT); //非阻塞模式的消息发送
send(scokfd, buff, buff_size, MSG_DONTWAIT); //非阻塞模式的消息接受普通文件
对于文件的阻塞模式还是非阻塞模式::
方法1、open时，使用O_NONBLOCK；
方法2、fcntl设置，使用F_SETFL，flags|O_NONBLOCK；
消息队列
对于消息队列消息的发送与接受::
//非阻塞 msgsnd(sockfd,msgbuf,msgsize(不包含类型大小),IPC_NOWAIT)
//阻塞 msgrcv(scokfd,msgbuf,msgsize(**),msgtype,IPC_NOWAIT); 读阻塞与非阻塞读的区别: //阻塞和非阻塞的区别在于没有数据到达的时候是否立刻返回．读(read/recv/msgrcv):
读的本质来说其实不能是读,在实际中, 具体的接收数据不是由这些调用来进行,是由于系统底层自动完成的。read 也好,recv 也好只负责把数据从底层缓冲copy 到我们指定的位置.
对于读来说(read, 或者recv) ::
阻塞情况下::
在阻塞条件下，read/recv/msgrcv的行为::
1、如果没有发现数据在网络缓冲中会一直等待，
2、当发现有数据的时候会把数据读到用户指定的缓冲区，但是如果这个时候读到的数据量比较少，比参数中指定的长度要小，read 并不会一直等待下去，而是立刻返回。
read 的原则::是数据在不超过指定的长度的时候有多少读多少，没有数据就会一直等待。
所以一般情况下::我们读取数据都需要采用循环读的方式读取数据，因为一次read 完毕不能保证读到我们需要长度的数据，
read 完一次需要判断读到的数据长度再决定是否还需要再次读取。
非阻塞情况下::
在非阻塞的情况下，read 的行为::
1、如果发现没有数据就直接返回，
2、如果发现有数据那么也是采用有多少读多少的进行处理．
所以:read 完一次需要判断读到的数据长度再决定是否还需要再次读取。
对于读而言:阻塞和非阻塞的区别在于没有数据到达的时候是否立刻返回．
recv 中有一个MSG_WAITALL 的参数::
recv(sockfd, buff, buff_size, MSG_WAITALL),
在正常情况下recv 是会等待直到读取到buff_size 长度的数据，但是这里的WAITALL 也只是尽量读全，在有中断的情况下recv 还是可能会被打断，造成没有读完指定的buff_size的长度。
所以即使是采用recv + WAITALL 参数还是要考虑是否需要循环读取的问题，在实验中对于多数情况下recv (使用了MSG_WAITALL)还是可以读完buff_size，所以相应的性能会比直接read 进行循环读要好一些。
注意:: //使用MSG_WAITALL时，sockfd必须处于阻塞模式下，否则不起作用。 //所以MSG_WAITALL不能和MSG_NONBLOCK同时使用。
要注意的是使用MSG_WAITALL的时候，sockfd 必须是处于阻塞模式下，否则WAITALL不能起作用。写 阻塞与非阻塞写的区别: //写(send/write/msgsnd)::
写的本质也不是进行发送操作,而是把用户态的数据copy 到系统底层去,然后再由系统进行发送操作,send，write返回成功，只表示数据已经copy 到底层缓冲,而不表示数据已经发出,更不能表示对方端口已经接收到数据.对于write(或者send)而言，
阻塞情况下::
//阻塞情况下，write会将数据发送完。(不过可能被中断)在阻塞的情况下，是会一直等待，直到write 完，全部的数据再返回．这点行为上与读操作有所不同。
原因::
读，究其原因主要是读数据的时候我们并不知道对端到底有没有数据，数据是在什么时候结束发送的，如果一直等待就可能会造成死循环，所以并没有去进行这方面的处理；
写，而对于write, 由于需要写的长度是已知的，所以可以一直再写，直到写完．不过问题是write 是可能被打断吗，造成write 一次只write 一部分数据, 所以write 的过程还是需要考虑循环write, 只不过多数情况下一次write 调用就可能成功.
非阻塞写的情况下: //非阻塞写的情况下，是采用可以写多少就写多少的策略．与读不一样的地方在于，有多少读多少是由网络发送的那一端是否有数据传输到为标准，但是对于可以写多少是由本地的网络堵塞情况为标准的，在网络阻塞严重的时候，网络层没有足够的内存来进行写操作，这时候就会出现写不成功的情况，阻塞情况下会尽可能(有可能被中断)等待到数据全部发送完毕， 对于非阻塞的情况就是一次写多少算多少,没有中断的情况下也还是会出现write 到一部分的情况.
