网络IO模型-异步选择

Posted 2021-04-25 跟着老侯玩编程

其实关于这个模型，网络上也有一个案例说明

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。该模型的核心即是WSAAsyncSelect函数。

WSAAsyncSelect函数定义如下：

c++

int WSAAPI WSAAsyncSelect(
  SOCKET s,
  HWND   hWnd,
  u_int  wMsg,
  long   lEvent
);

delphi

function WSAAsyncSelect(s: TSocket; hWnd: HWND; wMsg: u_int; lEvent: Longint): Integer; stdcall;

参数说明

参数名	具体含义
s	指定的是我们感兴趣的那个套接字。
hwnd	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	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。
lEvent	指定一个位掩码，对应于一系列网络事件的组合

注意事项

• wMsg参数指定的消息通常是我们自定义的消息，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参数指定的网络类型为：FD_READ、FD_WRITE、FD_ACCEPT、FD_CONNECT、FD_CLOSE等。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）运算就OK。

Value	Meaning
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

摘取MSDN说明的部分字段，完整说明参阅：https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winsock2/nf-winsock2-wsaasyncselect

• 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

• 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“阻塞”变成“非阻塞”。这样以来，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。

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,      //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。
    UINT uMsg,      //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 wParam,  //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 lParam   //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。
);

• Delphi对这个函数的参数做了封装，对应的结构体是TMessage，所以我们实际使用的只需要定义对应消息的处理函数即可

• 大家可以看出上面的文字说明很明显是C++的，大部分内容我是摘抄自网络，Delphi版的我在网上没找到啥有用资料

参考博客：https://www.cnblogs.com/venow/archive/2012/06/09/2543053.html

代码实现

unit MainFrm;

interface

uses
  Winapi.Windows, Winapi.Messages, System.SysUtils, System.Variants,
  System.Classes, Vcl.Graphics,
  Vcl.Controls, Vcl.Forms, Vcl.Dialogs, Vcl.ComCtrls, Vcl.StdCtrls;

const
  MY_WM_SOCKET = WM_USER + 55;

type
  TForm1 = class(TForm)
    Button1: TButton;
    StatusBar1: TStatusBar;
    Memo1: TMemo;
    Button2: TButton;
    procedure Button1Click(Sender: TObject);
    procedure FormCreate(Sender: TObject);
  private
    { Private declarations }
    procedure WMSocket(var Msg: TMessage); message MY_WM_SOCKET;
  public
    { Public declarations }
  end;

var
  Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

uses Winapi.WinSock2, ScktComp;

var
  WSAData: TWSAData;
  // 套接字对象，用于监听
  ClientSocket, Server: TSocket;
  ServerRecord: sockaddr_in;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
  // 初始化版本库
  if WSAStartup(WINSOCK_VERSION, WSAData) <> ERROR_SUCCESS then
  begin

    WSACleanup;
    Self.StatusBar1.Panels[0].Text := '初始化失败';
    Exit;
  end;

  // 初始化socket
  Server := socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP);
  // 创建失败
  if Server = INVALID_SOCKET then
  begin
    closesocket(Server);
    WSACleanup;
    Self.StatusBar1.Panels[0].Text := '初始化socket失败';
    Exit;
  end;

  // 指定IP、端口号和协议类型
  with ServerRecord do
  begin

    sin_family := PF_INET;
    sin_port := htons(10086);
    sin_addr.S_addr := inet_addr(PAnsiChar(AnsiString('127.0.0.1')));;
  end;

  // 绑定IP和端口号

  if bind(Server, TSockAddr(ServerRecord), SizeOf(ServerRecord)) = SOCKET_ERROR
  then
  begin
    closesocket(Server);
    WSACleanup;
    Self.StatusBar1.Panels[0].Text := '端口号被占用';
    Exit;
  end;

  if listen(Server, SOMAXCONN) = SOCKET_ERROR then
  begin
    closesocket(Server);
    WSACleanup;
    Self.StatusBar1.Panels[0].Text := '监听失败';
    Exit;
  end;
  // 核心函数
  WSAAsyncSelect(Server, Self.Handle, MY_WM_SOCKET, FD_ACCEPT or FD_READ or
    FD_WRITE or FD_CLOSE);
  // 禁用按钮
  Button1.Enabled := false;

end;

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
  if WSACleanup <> ERROR_SUCCESS then

    Self.StatusBar1.Panels[0].Text := '初始化失败';

  if Server <> INVALID_SOCKET then

    closesocket(Server);
  Self.StatusBar1.Panels[0].Text := '网络库初始化成功';
end;

// 当产生网络消息的时候核心的处理函数
procedure TForm1.WMSocket(var Msg: TMessage);
begin
  if (Msg.Msg = MY_WM_SOCKET) then
    Self.StatusBar1.Panels[0].Text := '网络消息';

  case WSAGetSelectEvent(Msg.LParam) of
    FD_ACCEPT:
      begin
        var
        AddSize := SizeOf(ServerRecord);

        ClientSocket := accept(Server, @ServerRecord, @AddSize);
        var
        CustomWinSocket := TCustomWinSocket.Create(ClientSocket);
        Form1.Memo1.Lines.Add('客户端IP:' + CustomWinSocket.RemoteAddress);
      end;
    FD_READ:
      begin

      end;
    FD_WRITE:
      begin

      end;
  end;
end;

end.

客户端代码不变，可以使用相同模型也可以不同模型

跟着老侯玩编程 发起了一个读者讨论 关于这个模型欢迎留下你的想法 精选讨论内容

忆故亦空

以上是关于网络IO模型-异步选择的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

windows下的IO模型之事件选择（WSAEventSelect）模型

windows下的IO模型之异步选择（WSAAsyncSelect）模型

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