WinSock 异步I/O模型-1

异步选择（WSAAsyncSelect）：异步选择基本定义

• 异步选择（WSAAsyncSelect）模型是一个有用的异步 I/O 模型。利用这个模型，应用程序可在一个套接字上，接收以 Windows 消息为基础的网络事件通知。具体的做法是在建好一个套接字后，调用WSAAsyncSelect函数。
• WSAAsyncSelect模型是Select模型的异步版本，在调用select()函数时，会发生阻塞现象。可以通过select()函数timeout参数，设置函数调用的阻塞时间。在设定的时间内，线程保持等待，直到其中一个或多个套接字满足可读可写的条件时，该函数返回。
• 该模型的核心即是WSAAsyncSelect函数，该函数是非阻塞的。
• 要想使用 WSAAsyncSelect 模型，在应用程序中，必须有一个窗口，且该窗口有一个窗口例程函数（WinProc）。
• 与select模型比较：

• 相同点：他们都可以对Windows套接字应用程序所使用的多个套接字进行有效的管理。

• 不同点： 1.WSAAsyncSelect模型是异步的。在应用程序中调用WSAAsyncSelect()函数，通知系统感兴趣的网络事件，该函数立即返回，应用程序继续执行；

• 2.发生网络事件时，应用程序得到的通知方式不同。Select()函数返回时，说明某个或者某些套接字满足可读可写的条件，应用程序需要使用FD_ISSET宏，判断套接字是否存在可读可写集合中。而对于WSAAsyncSelect模型来说，当网络事件发生时，系统向应用程序发送消息。

• 3.WSAAsyncSelect模型应用在基于消息的Windos环境下，使用该模型时必须创建窗口。而Select模型广泛应用在Unix系统和Windows系统，使用该模型不需要创建窗口。

• 4.应用程序调用WSAAsyncSelect()函数后，自动将套接字设置为非阻塞模式。而应用程序中调用select()函数后，并不能改变套接字的工作方式

• 下面，开始介绍一下WSAAsyncSelect 的函数原型与具体使用方法：

• int WSAAsyncSelect(

  __in SOCKET s,

• __in HWND hWnd,

• __in unsigned int wMsg,

• __in long lEvent );

• ● s 参数指定的是我们感兴趣的那个套接字。

• ● hWnd 参数指定一个窗口句柄，它对应于网络事件发生之后，想要收到通知消息的那个窗口。

• ● wMsg 参数指定在发生网络事件时，打算接收的消息。该消息会投递到由hWnd窗口句柄指定的那个窗口。（通常，应用程序需要将这个消息设为比Windows的WM_USER大的一个值，避免网络窗口消息与系统预定义的标准窗口消息发生混淆与冲突）

• ● lEvent 参数指定一个位掩码，对应于一系列网络事件的组合，大多数应用程序通常感兴趣的网络事件类型包括： FD_READ、FD_WRITE、FD_ACCEPT、FD_CONNECT、FD_CLOSE。当然，到底使用FD_ACCEPT，还是使用FD_CONNECT类型，要取决于应用程序的身份是客户端，还是服务器。如应用程序同时对多个网络事件有兴趣，只需对各种类型执行一次简单的按位OR（或）运算，然后将它们分配给lEvent就可以了，例如： WSAAsyncSeltct(s, hwnd, WM_SOCKET, FD_CONNECT | FD_READ | FD_WRITE | FD_CLOSE);

• 解释说明：我们的应用程序以后便可在套接字s上，接收到有关连接、发送、接收以及套接字关闭这一系列网络事件的通知。

• FD_READ 应用程序想要接收有关是否可读的通知，以便读入数据

• FD_WRITE 应用程序想要接收有关是否可写的通知，以便写入数据

• FD_ACCEPT 应用程序想接收与进入连接有关的通知

• FD_CONNECT 应用程序想接收与一次连接完成的通知

• FD_CLOSE 应用程序想接收与套接字关闭的通知

•   需要注意的地方：
• 注意①： 多个事件务必在套接字上一次注册！ 另外还要注意的是，一旦在某个套接字上允许了事件通知，那么以后除非明确调用closesocket命令，或者由应用程序针对那个套接字调用了WSAAsyncSelect，从而更改了注册的网络事件类型，否则的话，事件通知会永远有效！若将lEvent参数设为0，效果相当于停止在套接字上进行的所有网络事件通知。
• 注意 ②： 若应用程序针对一个套接字调用了WSAAsyncSelect，那么套接字的模式会从“锁定”变成“非锁定”。这样一来，如果调用了像WSARecv这样的Winsock函数，但当时却并没有数据可用，那么必然会造成调用的失败，并返回WSAEWOULDBLOCK错误。为防止这一点，应用程序应依赖于由WSAAsyncSelect的uMsg参数指定的用户自定义窗口消息，来判断网络事件类型何时在套接字上发生；而不应盲目地进行调用。
• 注意 ③：应用程序如何对 FD_WRITE 事件通知进行处理。 只有在三种条件下，才会发出 FD_WRITE 通知： ■ 使用 connect 或 WSAConnect，一个套接字首次建立了连接。 ■ 使用 accept 或 WSAAccept，套接字被接受以后。 ■ 若 send、WSASend、sendto 或 WSASendTo 操作失败，返回WSAEWOULDBLOCK 错误，而且缓冲区的空间变得可用。 因此，作为一个应用程序，自收到首条 FD_WRITE 消息开始，便应认为自己必然能在一个套接字上发出数据，直至一个send、WSASend、sendto 或 WSASendTo 返回套接字错误 WSAEWOULDBLOCK。经过了这样的失败以后，要再用另一条 FD_WRITE 通知应用程序再次发送数据。
• 应用程序在一个套接字上成功调用了WSAAsyncSelect之后，会在与hWnd窗口句柄对应的窗口例程中，以Windows消息的形式，接收网络事件通知。
• 窗口例程通常定义如下：
• LRESULT CALLBACK WindowProc( HWND hwnd, UINT uMsg,
• WPARAM wParam,
• LPARAM lParam );
• ● hWnd 参数指定一个窗口的句柄，对窗口例程的调用正是由那个窗口发出的。
• ● uMsg 参数指定需要对哪些消息进行处理。这里我们感兴趣的是WSAAsyncSelect调用中定义的消息。
• ● wParam 参数指定在其上面发生了一个网络事件的套接字。假若同时为这个窗口例程分配了多个套接字，这个参数的重要性便显示出来了。
• ● lParam参数中，包含了两方面重要的信息。其中， lParam的低字（低位字）指定了已经发生的网络事件，而lParam的高字（高位字）包含了可能出现的任何错误代码。
• 步骤：网络事件消息抵达一个窗口例程后，应用程序首先应检查lParam的高字位，以判断是否在网络错误。 这里有一个特殊的宏： WSAGETSELECTERROR，可用它返回高字位包含的错误信息。 若应用程序发现套接字上没有产生任何错误，接着便应调查到底是哪个网络事件类型，具体的做法便是读取lParam低字位的内容。 此时可使用另一个特殊的宏：WSAGETSELECTEVENT，用它返回lParam的低字部分。
• 总结一下，WSAAsyncSelect模型的优势和不足：
• 优势： 1.该模型的使用方便了在基于消息的Windows环境下开发套接字的应用程序。开发人员可以像处理其他消息一样对网络事件消息进行处理。
• 2.该模型确保接收所有数据提供了很好的机制。通过注册FD_CLOSE网络事件，从容关闭服务器与客户端的连接保证了数据全部接收。
• 不足： 1.该模型局限在，他基于Windows的消息机制，必须在应用程序中创建窗口。当然，在开发中可以根据具体情况是否显示该窗口。MFC的CSocketWnd类就是用来创建一个不显示的窗口，并在该类中声明接收网络事件消息处理函数。
• 2.由于调用WSAAsyncSelect()函数后，自动将套接字设置为非阻塞状态。当应用程序为接收到网络事件调用相应函数时，未必能够成功返回。这无疑增加了开发人员使用该模型的难度。对于这一点可以从MFC CSocket类的Accept()、Receive()和Send()函数的实现得到验证。