阻塞socket和非阻塞socket

阻塞与非阻塞是对一个文件描述符指定的文件或设备的两种工作方式。

阻塞

当试图对该文件描述符进行读写时,如果当时没有东西可读或者暂时不可写,程序就进入等待状态,直到有东西可读或者可写为止。

阻塞好控制,不发送完数据程序不会走下去,效率较低。

非阻塞

当没有东西可读或者不可写时,读写函数就马上返回,而不会等待。

非阻塞会一直轮询,消耗资源多,但是性能好。

使用场景

阻塞模式,常见的通信模型为多线程模型,服务端accept之后,对每个socket创建一个线程去recv。逻辑上简单,适用于并发量小(客户端数目少),连续传输大数据量的情况下,比如文件服务器。还有就是在客户端recv服务器消息的时候也经常用,因为客户端就一个socket,用阻塞模式不影响效率,而且编程逻辑上要简单得多。

非阻塞模式,常见的通信模型为select模型和IOCP模型。适用于高并发,数据量小的情况,比如聊天室。客户端多的情况下,如果采用阻塞模式,需要开很多线程,影响效率。另外,客户端一般不采用非阻塞模式。

epoll的边缘触发模式必须使用非阻塞socket,边缘触发模式需要尽可能读更多的数据,非阻塞可以在读取全部数据之后得到错误码,进而返回;而阻塞读取全部内容之后就会挂起。

常用I/O模型

同步

阻塞IO模型
非阻塞IO模型
IO复用模型(select/poll/epoll)
信号驱动IO模型

使用场景
1、同步流程对结果处理通常更为简单,可以就近处理。
2、同步流程对结果的处理始终和前文保持在一个上下文内。
3、同步流程可以很容易捕获、处理异常。
4、同步流程是最天然的控制过程顺序执行的方式。

异步

异步IO模型

使用场景
1、不涉及共享资源,或对共享资源只读,即非互斥操作
2、没有时序上的严格关系
3、不需要原子操作,或可以通过其他方式控制原子性
4、常用于IO操作等耗时操作,因为比较影响客户体验和使用性能
5、不影响主线程逻辑

可以阻塞的socket api

accept,connect,recv(recvfrom),send(sendto),closesocket,select(poll或epoll)

1)accept在阻塞模式下,没有新连接时,线程会进入睡眠状态;非阻塞模式下,没有新连接时,立即返回WOULDBLOCK错误。

2)connect在阻塞模式下,仅TCP连接建立成功或出错时才返回,分几种具体的情况,这里不再叙述;非阻塞模式下,该函数会立即返回INPROCESS错误(需用select检测该连接是否建立成功)

3)recv/recvfrom/send/sendto很好理解,因为这两类函数读写socket文件描述符的接收/发送缓冲区。

4) select/poll/epoll并不是真正意义上的阻塞,它们的阻塞是由于它们最后一个timeout参数决定的,timeout大于0时,它们会一直等待直到超时才退出(相等于阻塞了吧,_),而timeout=-1即永远等待