2016.12.15网络编程学习笔记

Posted 2020-08-24

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TCP/IP协议族已经帮我们解决了这个问题，网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机，而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序（进程）。利用三元组（ip地址，协议，端口）就可以标识网络的进程。TCP/IP协议的应用程序通常采用应用编程接口：UNIX  BSD的套接字（socket），来实现网络进程之间的通信，网络中进程通信是无处不在，这就是我为什么说“一切皆socket”。socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作，Socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭）

单线程较多线程来说，系统稳定、扩展性极强、软件丰富。多用于点对点的服务。

单线程处理的优点：同步应用程序的开发比较容易，但由于需要在上一个任务完成后才能开始新的任务，所以其效率通常比多线程应用程序低，如果完成同步任务所用的时间比预计时间长，应用程序可能会不响应。

多线程处理可以同时运行多个过程，简单说下多线程开发的益处：

1．多线程开发可以将耗时操作放入子线程，将UI刷新加入主线程，防止页面卡顿。

2．在并发操作时使用多线程，如C/S架构的服务器端并发线程响应用户的请求。

3．在多核CPU系统中，使用线程可以提高程序响应速度，提高CPU和内存的利用率。

4．改善程序结构。将一个复杂的的进程分为多个线程，减少类之间的耦合。

5.将程序分块管理，方便程序的开发和维护。

6.可以随时停止任务。 可以分别设置各个任务的优先级以优化性能。

非常花销小，切换快，更"节俭"的多任务操作方式

线程间方便的通信机制

1) 提高应用程序响应。这对图形界面的程序尤其有意义，当一个操作耗时很长时，整个系统都会等待这个操作，此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的操作，而使用多线程技术，将耗时长的操作（time consuming）置于一个新的线程，可以避免这种尴尬的情况。
　　2) 使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上。
　　3) 改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序会利于理解和修改。 

当前流行的Windows操作系统，它能同时运行几个程序(独立运行的程序又称之为进程)，对于同一个程序，它又可以分成若干个独立的执行流，我们称之为线程，线程提供了多任务处理的能力

每个进程是由私有的虚拟地址空间、代码、数据和其它系统资源组成。进程在运行时创建的资源随着进程的终止而死亡

主线程以函数地址的形式，如main或WinMain函数，提供程序的启动点，当主线程终止时，进程也随之终止，应用程序又可以分解成许多独立执行的线程，每个线程并行的运行在同一进程中。

进程中的所有线程都在该进程的虚拟地址空间中，使用该进程的全局变量和系统资源。操作系统给每个线程分配不同的CPU片区及时间区，在某一个时刻，CPU只执行一个时间片内的线程，多个时间片中的相应线程在CPU内轮流执行，由于每个时间片时间很短，所以对用户来说，仿佛各个线程在计算机中是并行处理的。操作系统是根据线程的优先级来安排CPU的时间，优先级高的线程优先运行，优先级低的线程则继续等待。 

线程本质上是进程中一段并发运行的代码，所以线程需要操作系统投入CPU资源来运行和调度。

线程被分为两种：用户界面线程和工作线程（又称为后台线程）。用户界面线程通常用来处理用户的输入并响应各种事件和消息，

所有的程序最终都会由计算机硬件来执行，所以为了更好的理解异步操作的本质，我们有必要了解一下它的硬件基础。

DMA(Direct Memory Access，直接内存存取)

DOS这样的单进程（而且无线程概念）系统

当需要执行I/O操作时，使用异步操作比使用线程+同步I/O操作更合适。I/O操作不仅包括了直接的文件、网络的读写，还包括数据库操作、Web Service、HttpRequest以及.net Remoting等跨进程的调用

一个好的程序是先写好设计文档再进行编程的，在设计文档的指导下，才能写出安全的代码。好好地利用VISIO，