在同一个套接字上对发送/接收的并行调用是不是有效？

Posted 2023-03-15

【中文标题】在同一个套接字上对发送/接收的并行调用是不是有效？

【英文标题】：Are parallel calls to send/recv on the same socket valid?在同一个套接字上对发送/接收的并行调用是否有效？

【发布时间】：2010-12-31 04:23:25

【问题描述】：

我们能否在同一个套接字上从一个线程调用 send 并从另一个线程调用 recv？ 我们可以从同一个套接字上的不同线程并行调用多个发送吗？

我知道一个好的设计应该避免这种情况，但我不清楚这些系统 API 的行为方式。我也找不到同样的好文档。

任何指向该方向的指针都会有所帮助。

【问题讨论】：

您为什么声称这样做是一种不好的做法？对我来说看起来不错，因为您在不同的线程中收听和接收。

【参考方案1】：

POSIX 将 send/recv 定义为原子操作，因此假设您在谈论 POSIX send/recv 那么是的，您可以从多个线程同时调用它们并且一切正常。

这并不一定意味着它们将并行执行——在多次发送的情况下，第二个可能会阻塞，直到第一个完成。您可能不会注意到这么多，因为一旦将数据放入套接字缓冲区，发送就完成了。

如果您使用的是 SOCK_STREAM 套接字，则尝试并行执行操作不太可能有用，因为发送/接收可能仅发送或接收消息的一部分，这意味着事情可能会被拆分。

阻塞 SOCK_STREAM 套接字上的发送/接收只会阻塞，直到它们发送或接收至少 1 个字节，因此阻塞和非阻塞之间的区别没有用。

【讨论】：

@Joao：SOCK_DGRAM 套接字被记录为“保留消息边界”，这不是很清楚。通过查看 linux 内核源代码，您至少可以看到每个 send 和 recv 都以原子方式处理单个数据包（至少对于 udp 而言）。

@Kedar：不确定你的意思。数据一放入发送缓冲区，send 就返回，数据通过网络堆栈继续发送并异步发送到网络上。因此，如果您有一个线程发送和一个线程接收，则发送线程完全有可能（甚至可能）在接收线程接收到第一个数据包之前发送许多数据包。它完全是异步的，而不是同时的。

@ChrisDodd，你能给一个“POSIX 将发送/接收定义为原子操作”的链接吗？

@suitianshi：POSIX 1003.1c 标准文档列出了 1003.1 中可重入（从线程调用安全）和非可重入的所有函数。不幸的是，我不知道任何地方都有免费的在线副本。

@ChrisDodd 我在unix-systems.org/version4 上找到了副本，我可以在第 7.1 章看到系统接口表的列表，但看不到它在哪里列出了作为原子操作的函数。不要怀疑您，但您能否分享/编辑您的答案以证明您在文档中的观点？

【参考方案2】：

套接字描述符属于进程，而不是特定线程。因此，可以在不同线程中向/从同一个套接字发送/接收，操作系统将处理同步。

但是，如果发送/接收的顺序在语义上很重要，那么您自己（分别是您的代码）必须确保不同线程中的操作之间的正确顺序 - 就像线程一样。

【参考方案3】：

我看不出并行接收怎么可能完成任何事情。如果您有 3 个字节的消息，则 1 个线程可以获取第一个 2 个字节，另一个线程可以获取最后一个字节，但是您无法分辨哪个是哪个。除非您的消息只有一个字节长，否则您无法可靠地使多个线程接收任何东西。

多次发送可能工作，如果你在一个电话中发送整个消息，但我不确定。一个人可能会覆盖另一个人。这样做肯定不会有任何性能优势。

如果多个线程需要发送，你应该实现一个同步消息队列。让一个线程执行从队列中读取消息的实际发送，并让其他线程将整个消息排入队列。同样的事情也适用于接收，但接收线程必须知道消息的格式，以便正确反序列化它们。

【讨论】：

如果您使用 SOCK_DGRAM 套接字，每个 recv 将获得一个数据报；它永远不会在recvs之间拆分

@noah，我同意并行 recvs 无法完成任何事情。这就是我没有问的原因。我的问题是并行发送/接收，然后并行发送多个。您的回答确实可以深入了解并行发送。谢谢你。

@Chris 好点。我假设TCP。 @Jay您可能会澄清“我们可以并行调用发送/接收”这个问题，听起来您想并行接收。