我们看一个实例：

这个例子从ACE_Service_Handler继承过来，ACE_Service_Handle主要就是定义了一些回调函数。
1、 virtual void open (ACE_HANDLE handle, ACE_Message_Block &message_block);
  当有客户端连接上来，连接建立成功后Proactor会调用这个方法。

2、 virtual void handle_read_stream (const ACE_Asynch_Read_Stream::Result &result);
当用户要读的数据读好了后，调用这个方法

3、virtual void handle_write_stream (const ACE_Asynch_Write_Stream::Result &result);
当用户要写的数据在网卡上发送成功后，Proactor会回调这个方法

4、 virtual void  handle_time_out (const ACE_Time_Value &tv, const void *act=0);
当用户设定的时钟到期了，这个方法会被调用。

这跟和总台MM的联络方法是不是一样的？

对还缺点东西，缺少怎么向总台MM交待任务的方法。下面看看：

首先，创建一个监听器。

 ACE_Asynch_Acceptor<TPTCPAsynchServerImpl> acceptor_;
看到没，就是我们刚才写的类，因为他继承了回调接口，并实现了自已的代码，模板中ACE_Asynch_Acceptor会在合适的时候回调这些方法。

//创建一个地址对象
 ACE_INET_Addr addr(port, ip);
acceptor_.open (addr, 8 * 1024, 1);
    Open后，就开始监听了。其它的，向Proactor注册一些事件的事模板类中都替你做了，你不需要做很多事。
    那么，已经开始监听了，我的程序从哪里开始呢？对于一个服务程序来讲，程序是被用户的连接驱动的，一个用户程序想和通讯，必须先创建连接，就是Socket中的connect操作。这个操作Proactor会替我们做一些工作，当连接创建完成后，上面讲的Open方法会被调用，我们看看Open方法中都有些什么代码：

void TPTCPAsynchServerImpl::open (ACE_HANDLE handle, ACE_Message_Block &message_block)
{
 ACE_DEBUG ((LM_DEBUG, "%N:%l:TPTCPAsynchServerImpl::open() "));
 //构造读流
 if (rs_.open (*this, handle) == -1)
 {
  ACE_ERROR ((LM_ERROR, "%N:%l: ", "TPTCPAsynchServerImpl::open() Error"));
  return;
    }
 //构造写流
 if (ws_.open(*this, handle) == -1)
 {
  ACE_ERROR ((LM_ERROR, "%N:%l: ", "TPTCPAsynchServerImpl::open() Error"));
  return;
    }
 //获取客户端连接地址和端口
 ACE_INET_Addr addr; 
 ACE_SOCK_SEQPACK_Association ass=ACE_SOCK_SEQPACK_Association(handle); 
 size_t addr_size=1; 
 ass.get_local_addrs(&addr,addr_size);
 this->server_->onClientConnect((int)handle, addr.get_ip_address(), addr.get_port_number());

 

 //如果客户连接时同时提交了数据，需要伪造一个结果，然后呼叫读事件
 if (message_block.length () != 0)
 {
 // ACE_DEBUG((LM_DEBUG, "message_block.length() != 0 "));
  // 复制消息块
  ACE_Message_Block &duplicate =  *message_block.duplicate ();
  // 伪造读结果，以便进行读完成回调
  ACE_Asynch_Read_Stream_Result_Impl *fake_result =
        ACE_Proactor::instance ()->create_asynch_read_stream_result (this->proxy (),
                                                                     this->handle_,
                                                                     duplicate,
                                                                     1024,
                                                                     0,
                                                                     ACE_INVALID_HANDLE,
                                                                     0,
                                                                     0);
  size_t bytes_transferred = message_block.length ();
  // Accept事件处理完成，wr_ptr指针会被向前移动，将其移动到开始位置
  duplicate.wr_ptr (duplicate.wr_ptr () - bytes_transferred);
  // 这个方法将调用回调函数
  fake_result->complete (message_block.length (), 1, 0);
  // 销毁伪造的读结果
  delete fake_result;
 }

 // 否则，通知底层，准备读取用户数据
 //创建一个消息块。这个消息块将用于从套接字中异步读 
 ACE_Message_Block *mb = 0;
  ACE_NEW (mb, ACE_Message_Block (_bufSize));
 if (rs_.read (*mb, mb->size () - 1) == -1)
 {
  delete mb;
  ACE_ERROR ((LM_ERROR, "%N:%l:open init read failed!"));
  return;
 }
}

我们看到，首先创建了两个流，就是前面类定义中定义的一个异步写流，一个异步读流。以后对网络的读和写就通过这两个流进行。我还给出了一段读客户端地址和端口的代码。然后是读取客户Connect可能附带的数据，那段代码不用看懂，以后使用照抄就行。然后就是

这段代码使用读流读一段数据。这段代码就是向总台MM交待：我要收包裹，收好了叫我！
也就是说，这段代码99%的可能是读不出数据的，只是向Proactor注册读的事件，具体的等待、读取操作由Proactor读，读到了，就回调Handle_Read_Stream方法。ACE_Message_Block是消息块，数据就是存放在消息块中的。
下面看看Handle_Read_Stream方法的代码：

这个函数被调用，就表明有数据已经读好了，包裹已经在总台了。Proactor比总台MM还好，给你送上门了，数据就在Result里，上面演示了Result中的数据。然后把消息块释放了，然后调用initiate_read_stream继续监听网络上可能到来的数据。看看initiate_read_stream好了：

代码很简单，就是创建一个新的消息块，然后使用读流注册一个读消息就可以了。

到此为止，Proactor的读流程很清楚了吧？

下面再说一个写流程。

写流程其实更简单，在任意想向客户端写数据的地方，调用相应代码就行了，比如，我们提供了SendData方法来发送数据，在任意想发送数据的地方调用SendData就行了，SendData的代码如下：

简单说，就是创建了一个消息块，把用户数据拷贝进来，然后调用写流WS向Proactor发送一个Write事件就可以了，发送成功后，Handle_write_handle会被调用，看一下：

代码中使用了result中发数据，然后把消息块释放了，就这么简单。

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

这是简单的proactor用法，当然，复杂也基本就这样用。所谓不基本的不是Proactor的内容，而是服务器编程本身的麻烦。比如说，多个连接的管理、重发机制、发送队列等等，这都不是ACE的内容。这些要大家自己思考了，并添加。

在这里，我要说几个重要的问题：连接的管理。Acceptor是一个类，但是在每一个连接，Proactor都用了某种办法创建了一个实例，所以，连接管理的群集类一定不能在Acceptor类中，不然得到的结果就是始终只有一条记录。因为每个Acceptor都有一个实例，实例对应一个连接，群集类也就每个实例一个了。要采取的方法是一个全局的容器对象就可以了。比如我这个类：

我使用ACE的Singleton模板创建这个类，每一个Acceptor要使用ConnectionMap，都使用这里的_connections，方法如下 ：
  GlobleSingleton::instance()->connection.bind()......

这个问题可是我花费了2天时间找出来的，诸位同仁不可不戒啊，给点掌声：）

好处

转自：http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7453390


1. 概念理解

     在进行网络编程时，我们常常见到同步(Sync)/异步(Async)，阻塞(Block)/非阻塞(Unblock)四种调用方式：
同步：
      所谓同步，就是在发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不返回。也就是必须一件一件事做,等前一件做完了才能做下一件事。

例如普通B/S模式（同步）：提交请求->等待服务器处理->处理完毕返回 这个期间客户端浏览器不能干任何事

异步：
      异步的概念和同步相对。当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。

     例如 ajax请求（异步）: 请求通过事件触发->服务器处理（这是浏览器仍然可以作其他事情）->处理完毕

阻塞
     阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起（线程进入非可执行状态，在这个状态下，cpu不会给线程分配时间片，即线程暂停运行）。函数只有在得到结果之后才会返回。

     有人也许会把阻塞调用和同步调用等同起来，实际上他是不同的。对于同步调用来说，很多时候当前线程还是激活的，只是从逻辑上当前函数没有返回而已。 例如，我们在socket中调用recv函数，如果缓冲区中没有数据，这个函数就会一直等待，直到有数据才返回。而此时，当前线程还会继续处理各种各样的消息。

非阻塞
      非阻塞和阻塞的概念相对应，指在不能立刻得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而会立刻返回。
对象的阻塞模式和阻塞函数调用
对象是否处于阻塞模式和函数是不是阻塞调用有很强的相关性，但是并不是一一对应的。阻塞对象上可以有非阻塞的调用方式，我们可以通过一定的API去轮询状 态，在适当的时候调用阻塞函数，就可以避免阻塞。而对于非阻塞对象，调用特殊的函数也可以进入阻塞调用。函数select就是这样的一个例子。

1. 同步，就是我调用一个功能，该功能没有结束前，我死等结果。
2. 异步，就是我调用一个功能，不需要知道该功能结果，该功能有结果后通知我（回调通知）
3. 阻塞，      就是调用我（函数），我（函数）没有接收完数据或者没有得到结果之前，我不会返回。
4. 非阻塞，  就是调用我（函数），我（函数）立即返回，通过select通知调用者

同步IO和异步IO的区别就在于：数据拷贝的时候进程是否阻塞！

阻塞IO和非阻塞IO的区别就在于：应用程序的调用是否立即返回！

对于举个简单c/s 模式：

1. Linux下的五种I/O模型

       我们把一个SOCKET接口设置为非阻塞就是告诉内核，当所请求的I/O操作无法完成时，不要将进程睡眠，而是返回一个错误。这样我们的I/O操作函数将不断的测试数据是否已经准备好，如果没有准备好，继续测试，直到数据准备好为止。在这个不断测试的过程中，会大量的占用CPU的时间。

    把SOCKET设置为非阻塞模式，即通知系统内核：在调用Windows Sockets API时，不要让线程睡眠，而应该让函数立即返回。在返回时，该函数返回一个错误代码。图所示，一个非阻塞模式套接字多次调用recv()函数的过程。前三次调用recv()函数时，内核数据还没有准备好。因此，该函数立即返回WSAEWOULDBLOCK错误代码。第四次调用recv()函数时，数据已经准备好，被复制到应用程序的缓冲区中，recv()函数返回成功指示，应用程序开始处理数据。

     当使用socket()函数和WSASocket()函数创建套接字时，默认都是阻塞的。在创建套接字之后，通过调用ioctlsocket()函数，将该套接字设置为非阻塞模式。Linux下的函数是:fcntl().
    套接字设置为非阻塞模式后，在调用Windows Sockets API函数时，调用函数会立即返回。大多数情况下，这些函数调用都会调用“失败”，并返回WSAEWOULDBLOCK错误代码。说明请求的操作在调用期间内没有时间完成。通常，应用程序需要重复调用该函数，直到获得成功返回代码。

    需要说明的是并非所有的Windows Sockets API在非阻塞模式下调用，都会返回WSAEWOULDBLOCK错误。例如，以非阻塞模式的套接字为参数调用bind()函数时，就不会返回该错误代码。当然，在调用WSAStartup()函数时更不会返回该错误代码，因为该函数是应用程序第一调用的函数，当然不会返回这样的错误代码。

    要将套接字设置为非阻塞模式，除了使用ioctlsocket()函数之外，还可以使用WSAAsyncselect()和WSAEventselect()函数。当调用该函数时，套接字会自动地设置为非阻塞方式。

　　由于使用非阻塞套接字在调用函数时，会经常返回WSAEWOULDBLOCK错误。所以在任何时候，都应仔细检查返回代码并作好对“失败”的准备。应用程序连续不断地调用这个函数，直到它返回成功指示为止。上面的程序清单中，在While循环体内不断地调用recv()函数，以读入1024个字节的数据。这种做法很浪费系统资源。

    要完成这样的操作，有人使用MSG_PEEK标志调用recv()函数查看缓冲区中是否有数据可读。同样，这种方法也不好。因为该做法对系统造成的开销是很大的，并且应用程序至少要调用recv()函数两次，才能实际地读入数据。较好的做法是，使用套接字的“I/O模型”来判断非阻塞套接字是否可读可写。

    非阻塞模式套接字与阻塞模式套接字相比，不容易使用。使用非阻塞模式套接字，需要编写更多的代码，以便在每个Windows Sockets API函数调用中，对收到的WSAEWOULDBLOCK错误进行处理。因此，非阻塞套接字便显得有些难于使用。

    但是，非阻塞套接字在控制建立的多个连接，在数据的收发量不均，时间不定时，明显具有优势。这种套接字在使用上存在一定难度，但只要排除了这些困难，它在功能上还是非常强大的。通常情况下，可考虑使用套接字的“I/O模型”，它有助于应用程序通过异步方式，同时对一个或多个套接字的通信加以管理。

IO复用模型：

             简介：主要是select和epoll；对一个IO端口，两次调用，两次返回，比阻塞IO并没有什么优越性；关键是能实现同时对多个IO端口进行监听；

      I/O复用模型会用到select、poll、epoll函数，这几个函数也会使进程阻塞，但是和阻塞I/O所不同的的，这两个函数可以同时阻塞多个I/O操作。而且可以同时对多个读操作，多个写操作的I/O函数进行检测，直到有数据可读或可写时，才真正调用I/O操作函数。

信号驱动IO

    简介：两次调用，两次返回；

    首先我们允许套接口进行信号驱动I/O,并安装一个信号处理函数，进程继续运行并不阻塞。当数据准备好时，进程会收到一个SIGIO信号，可以在信号处理函数中调用I/O操作函数处理数据。

异步IO模型

         简介：数据拷贝的时候进程无需阻塞。

     当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者的输入输出操作

同步IO引起进程阻塞，直至IO操作完成。
异步IO不会引起进程阻塞。
IO复用是先通过select调用阻塞。

5个I/O模型的比较：

1. select、poll、epoll简介

epoll跟select都能提供多路I/O复用的解决方案。在现在的Linux内核里有都能够支持，其中epoll是Linux所特有，而select则应该是POSIX所规定，一般操作系统均有实现

select：

select本质上是通过设置或者检查存放fd标志位的数据结构来进行下一步处理。这样所带来的缺点是：

1、 单个进程可监视的fd数量被限制，即能监听端口的大小有限。

      一般来说这个数目和系统内存关系很大，具体数目可以cat /proc/sys/fs/file-max察看。32位机默认是1024个。64位机默认是2048.

2、 对socket进行扫描时是线性扫描，即采用轮询的方法，效率较低：

       当套接字比较多的时候，每次select()都要通过遍历FD_SETSIZE个Socket来完成调度,不管哪个Socket是活跃的,都遍历一遍。这会浪费很多CPU时间。如果能给套接字注册某个回调函数，当他们活跃时，自动完成相关操作，那就避免了轮询，这正是epoll与kqueue做的。

3、需要维护一个用来存放大量fd的数据结构，这样会使得用户空间和内核空间在传递该结构时复制开销大

poll：

poll本质上和select没有区别，它将用户传入的数组拷贝到内核空间，然后查询每个fd对应的设备状态，如果设备就绪则在设备等待队列中加入一项并继续遍历，如果遍历完所有fd后没有发现就绪设备，则挂起当前进程，直到设备就绪或者主动超时，被唤醒后它又要再次遍历fd。这个过程经历了多次无谓的遍历。

它没有最大连接数的限制，原因是它是基于链表来存储的，但是同样有一个缺点：

1、大量的fd的数组被整体复制于用户态和内核地址空间之间，而不管这样的复制是不是有意义。                                                                                                                                      2、poll还有一个特点是“水平触发”，如果报告了fd后，没有被处理，那么下次poll时会再次报告该fd。

epoll支持水平触发和边缘触发，最大的特点在于边缘触发，它只告诉进程哪些fd刚刚变为就需态，并且只会通知一次。还有一个特点是，epoll使用“事件”的就绪通知方式，通过epoll_ctl注册fd，一旦该fd就绪，内核就会采用类似callback的回调机制来激活该fd，epoll_wait便可以收到通知

epoll的优点：

1、支持一个进程所能打开的最大连接数

2、FD剧增后带来的IO效率问题

3、 消息传递方式

总结：

综上，在选择select，poll，epoll时要根据具体的使用场合以及这三种方式的自身特点。

1、表面上看epoll的性能最好，但是在连接数少并且连接都十分活跃的情况下，select和poll的性能可能比epoll好，毕竟epoll的通知机制需要很多函数回调。

2、select低效是因为每次它都需要轮询。但低效也是相对的，视情况而定，也可通过良好的设计改善

面向连接的Socket通信是基于TCP的。网络中的两个进程以客户机/服务器模式进行通信

   服务器程序要先于客户机程序启动，每个步骤中调用的Socket函数如下：

（1）调用WSAStartup()函数加载Windows Sockets动态库，然后调用socket()函数创建一个流式套接字，返回套接字号s。

（2）调用bind()函数将套接字s绑定到一个已知的地址，通常为本地IP地址。

（3）调用listen()函数将套接字s设置为侦听模式，准备好接收来自各个客户机的连接请求。

（4）调用accept()函数等待接受客户端的连接请求。

（5）如果接收到客户端的请求，则accept()函数返回，得到新的套接字ns。

（6）调用recv()函数接收来自客户端的数据，调用send()函数向客户端发送数据。

（7）与客户端的通信结束后，服务器程序可以调用shutdown()函数通知对方不再发送或接收数据，也可以由客户端程序断开连接。断开连接后，服务器进程调用closesocket()函数关闭套接字ns。此后服务器程序返回第4步，继续等待客户端进程的连接。

（8）如果要退出服务器程序，则调用closesocket()函数关闭最初的套接字s。

客户端程序在每一步骤中使用的函数如下：

（1）调用WSAStartup()函数加载Windows Sockets动态库，然后调用socket()函数创建一个流式套接字，返回套接字号s。

（2）调用connect()函数将套接字s连接到服务器。

（3）调用send()函数向服务器发送数据，调用recv()函数接收来自服务器的数据。

（4）与服务器的通信结束后，客户端程序可以调用shutdown()函数通知对方不再发送或接收数据，也可以由服务器程序断开连接。断开连接后，客户端进程调用closesocket()函数关闭套接字。

通过一个控制台应用程序实例来演示初始化Windows Sockets并输出得到的版本信息。

一、Socket简单介绍

Socket的中文翻译是套接字，它是TCP/IP网络环境下应用程序与底层通信驱动程序之间运行的开发接口，它可以将应用程序与具体的TCP/IP隔离开来，使得应用程序不需要了解TCP/IP的具体细节，就能够实现数据传输。

关于Socket需要了解的还有很多，我将在随后的章节里陆续写上。

二、Socket应用程序框架

      这里先声明一下，我用的是32位win7系统，vs2010编译器。

首先新建一个没有预编译头的Win32控制台应用程序。

应用程序框架如下：

#include<iostream>
#include<winsock2.h>//注释1
#pragma comment (lib,"ws2_32.lib")//注释1
#include<stdlib.h>
using namespace std;

int main()
{
    
    WSADATA wsadata;//注释2


    if( WSAStartup( MAKEWORD(2,2),&wsadata )!=0 )//注释3
    {
        printf("WSAStartup无法初始化！\n");
        return 0;
    }
    //使用Winsock实现网络通信
    //
    //最后应该做的清理工作
    if(WSACleanup()==SOCKET_ERROR)//注释4
        printf("WSACleanup出错\n");

    system("pause");

    return 0;
}