WSAEventSelect模型详解

文章由LinuxBoy分享于2019-04-01 06:04:48热评（514）

WSAEventSelect模型详解

WSAEventSelect 是 WinSock 提供的一种异步事件通知I/O模型，与 WSAAsyncSelect模型有些类似。该模型同样是接收 FD_XXX 之类的网络事件，但是是通过事件对象句柄通知，而非像 WSAAsyncSelect一样依靠Windows的消息驱动机制。

与WSAAsyncSelect模型相同，WSAEventSelect将所有的SOCKET事件分为如下类型：（共十种）
FD_READ , FD_WRITE , FD_OOB , FD_ACCEPT, FD_CONNECT , FD_CLOSE,
FD_QOS , FD_GROUP_QOS , FD_ROUTING_INTERFACE_CHANGE , FD_ADDRESS_LIST_CHANGE
还有一个 FD_ALL_EVENTS 代表所有的事件
其中 FD_READ 的定义如下：
#define FD_READ_BIT 0
#define FD_READ (1 << FD_READ_BIT) // = 1
其他的定义也都类似，比如： FD_ACCEPT_BIT = 3

但是并不是每一种SOCKET都能发生所有的事件，比如监听SOCKET只能发生 FD_ACCEPT 和 FD_CLOSE 事件。

在WSAEventSelect模型中，基本流程如下：
1. 创建一个事件对象数组，用于存放所有的事件对象；
2. 创建一个事件对象（WSACreateEvent）；
3. 将一组你感兴趣的SOCKET事件与事件对象关联（WSAEventSelect），然后加入事件对象数组；
4. 等待事件对象数组上发生一个你感兴趣的网络事件（WSAWaitForMultipleEvents）；
5. 对发生事件的事件对象查询具体发生的事件类型（WSAEnumNetworkEvents）；
6. 针对不同的事件类型进行不同的处理；
7. 循环进行 .4

对于TCP服务端程序而言，在创建一个监听SOCKET，绑定至某个端口然后监听后，可以创建一个事件对象然后与 FD_ACCEPT 和 FD_CLOSE 事件
关联。在第6步时对于 FD_ACCEPT 事件可以将accept得到的SOCKET关联 FD_WRITE,FD_READ,FD_CLOSE事件后加入事件对象数组。

WSAEVENT WSACreateEvent(void);

创建一个事件对象，实际上 WSAEVENT就是一个 HANDLE

int WSAEventSelect(
_In_ SOCKET s, // 需要关联的SOCKET
_In_ WSAEVENT hEventObject, // 需要关联的事件对象
_In_ long lNetworkEvents // 感兴趣的网络事件，不同的事件可以用 | 合并， FD_ALL_EVENTS 代表所有的事件
);

函数执行成功将返回 0 ，否则返回 SOCKET_ERROR, 可调用WSAGetLastError() 查看具体的错误代码

DWORD WSAWaitForMultipleEvents(
_In_ DWORD cEvents, // 事件对象数组的数量
_In_ const WSAEVENT *lphEvents, // 事件对象数组
_In_ BOOL fWaitAll, // 是否等待所有的事件对象受信，显然一般情况下是false
_In_ DWORD dwTimeout, // 超时时限，单位是毫秒，WSA_INFINITE 为无穷大
_In_ BOOL fAlertable // 该模型下忽略，应该设置为false
);

如果执行失败返回 WSA_WAIT_IO_COMPLETION ；如果是超时，则返回 WSA_WAIT_TIMEOUT
如果函数执行成功将会返回一个值，分布在区间 [ WSA_WAIT_EVENT_0 ，(WSA_WAIT_EVENT_0+cEvents-1) ] 内
也就是说返回值 nRet-WSA_WAIT_EVENT_0 将是发生事件的对象在事件对象数组中的下标。

int WSAEnumNetworkEvents(
_In_ SOCKET s, // 发生事件的SOCKET
_In_ WSAEVENT hEventObject, // 发生事件的事件对象
_Out_ LPWSANETWORKEVENTS lpNetworkEvents // 发生的网络事件
);

如果该函数执行成功将会返回0，然后可以通过查询网络事件判断到底发生了什么事件。

WSANETWORKEVENTS的定义如下：

typedef struct _WSANETWORKEVENTS {
long lNetworkEvents; // 发生的网络事件类型
int iErrorCode[FD_MAX_EVENTS]; // 网络事件对应的错误代码
} WSANETWORKEVENTS, FAR * LPWSANETWORKEVENTS;

比如当发生 FD_READ 事件时，那么 networkEvent.lNetworkEvents&FD_READ 将为真，同时 networkEvent.iErrorCode[FD_READ_BIT]
标明了此时的错误代码。

代码示例：（你还需要一个 client程序，自己写或者找吧）

#include <Windows.h>
#include <iostream>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
using std::ends;

void WSAEventServerSocket()
{
SOCKET server = ::socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
if(server == INVALID_SOCKET){
cout<<"创建SOCKET失败！,错误代码："<<WSAGetLastError()<<endl;
return ;
}

int error = 0;
sockaddr_in addr_in;
addr_in.sin_family = AF_INET;
addr_in.sin_port = htons(15000);
addr_in.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
error= ::bind(server,(sockaddr*)&addr_in,sizeof(sockaddr_in));
if(error == SOCKET_ERROR){
cout<<"绑定端口失败！,错误代码："<<WSAGetLastError()<<endl;
return ;
}

listen(server,5);
if(error == SOCKET_ERROR){
cout<<"监听失败！,错误代码："<<WSAGetLastError()<<endl;
return ;
}
cout<<"成功监听端口 :"<<ntohs(addr_in.sin_port)<<endl;

WSAEVENT eventArray[WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS]; // 事件对象数组
SOCKET sockArray[WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS]; // 事件对象数组对应的SOCKET句柄
int nEvent = 0; // 事件对象数组的数量

WSAEVENT event0 = ::WSACreateEvent();
::WSAEventSelect(server,event0,FD_ACCEPT|FD_CLOSE);
eventArray[nEvent]=event0;
sockArray[nEvent]=server;
nEvent++;

while(true){
int nIndex = ::WSAWaitForMultipleEvents(nEvent,eventArray,false,WSA_INFINITE,false);
if( nIndex == WSA_WAIT_IO_COMPLETION || nIndex == WSA_WAIT_TIMEOUT ){
cout<<"等待时发生错误！错误代码："<<WSAGetLastError()<<endl;
break;
}
nIndex = nIndex - WSA_WAIT_EVENT_0;
WSANETWORKEVENTS event;
SOCKET sock = sockArray[nIndex];
::WSAEnumNetworkEvents(sock,eventArray[nIndex],&event);
if(event.lNetworkEvents & FD_ACCEPT){
if(event.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT]==0){
if(nEvent >= WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS){
cout<<"事件对象太多，拒绝连接"<<endl;
continue;
}
sockaddr_in addr;
int len = sizeof(sockaddr_in);
SOCKET client = ::accept(sock,(sockaddr*)&addr,&len);
if(client!= INVALID_SOCKET){
cout<<"接受了一个客户端连接 "<<inet_ntoa(addr.sin_addr)<<":"<<ntohs(addr.sin_port)<<endl;
WSAEVENT eventNew = ::WSACreateEvent();
::WSAEventSelect(client,eventNew,FD_READ|FD_CLOSE|FD_WRITE);
eventArray[nEvent]=eventNew;
sockArray[nEvent]=client;
nEvent++;
}
}
}else if(event.lNetworkEvents & FD_READ){
if(event.iErrorCode[FD_READ_BIT]==0){
char buf[2500];
ZeroMemory(buf,2500);
int nRecv = ::recv( sock,buf,2500,0);
if(nRecv>0){
cout<<"收到一个消息 :"<<buf<<endl;
char strSend[] = "I recvived your message.";
::send(sock,strSend,strlen(strSend),0);
}
}
}else if(event.lNetworkEvents & FD_CLOSE){
::WSACloseEvent(eventArray[nIndex]);
::closesocket(sockArray[nIndex]);
cout<<"一个客户端连接已经断开了连接"<<endl;
for(int j=nIndex;j<nEvent-1;j++){
eventArray[j]=eventArray[j+1];
sockArray[j]=sockArray[j+1];
}
nEvent--;
} else if(event.lNetworkEvents & FD_WRITE ){
cout<<"一个客户端连接允许写入数据"<<endl;
}
} // end while
::closesocket(server);
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsaData;
int error;
WORD wVersionRequested;
wVersionRequested = WINSOCK_VERSION;
error = WSAStartup( wVersionRequested , &wsaData );
if ( error != 0 ) {
WSACleanup();
return 0;
}

WSAEventServerSocket();

WSACleanup();
return 0;
}

// 解释一下，为什么我在 socket函数前面加上 ::
因为我前面写的时候本来用了thread库准备开一个线程运行Server，另一个运行Client。
结果用了 using namespace std; 后，正好引入了bind函数(std的那个模板)把 socket的bind给覆盖了，
然后就一直是错误了，查下错误代码是 10022（无效参数），检查时才发现的。

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