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標題: 從緩沖上看阻塞與非阻塞socket在發(fā)送接收上的區(qū)別 [打印本頁]

作者: 51黑tt 時間: 2016-3-5 17:13
標題: 從緩沖上看阻塞與非阻塞socket在發(fā)送接收上的區(qū)別
最近在網(wǎng)絡上看到一些帖子以及回復，同時又搜索了一些網(wǎng)絡上關于阻塞非阻塞區(qū)別的描述，發(fā)現(xiàn)很多人在描述兩者的發(fā)送接收時操作返回以及緩沖區(qū)處理的區(qū)別時有不同程度的誤解。所以我想寫一篇文章來糾正錯誤，并作為記錄方便查閱，如有轉載，注明作者（jwybobo2007）以及出處即可。
首先socket在默認情況下是阻塞狀態(tài)的（未指異步操作以及其它一些特殊用途下，直接默認為非阻塞），這就使得發(fā)送以及接收操作處于阻塞的狀態(tài)，即調用不會立即返回，而是進入睡眠等待操作完成。下面把討論點分為發(fā)送以及接收。
一.發(fā)送選用send（這里特指TCP）以及sendto（這里特指UDP）來描述
首先需要說明的是，不管阻塞還是非阻塞，在發(fā)送時都會將數(shù)據(jù)從應用緩沖區(qū)拷貝到內核緩沖區(qū)（SO_RCVBUF選項聲明，除非緩沖區(qū)大小為0）。我在網(wǎng)絡上看到某些人說，阻塞就是將數(shù)據(jù)真正發(fā)送給對方，并且阻塞是發(fā)生在需要把前面的所有數(shù)據(jù)全部發(fā)送出去，然后再發(fā)送本次的，而非阻塞則是拷貝到發(fā)送緩沖區(qū)。我不得不說，上面的這種說法是錯誤的。
在阻塞模式下send操作將會等待所有數(shù)據(jù)均被拷貝到發(fā)送緩沖區(qū)后才會返回。
如果當前發(fā)送緩沖總大小為8192，已經(jīng)拷貝到緩沖的數(shù)據(jù)為8000，那剩余的大小為192，現(xiàn)在需要發(fā)送2000字節(jié)數(shù)據(jù)，那阻塞發(fā)送就會等待緩沖區(qū)足夠把所有2000字節(jié)數(shù)據(jù)拷貝進去，如第一次拷貝進192字節(jié)，當緩沖區(qū)成功發(fā)送出1808字節(jié)后，再把應用緩沖區(qū)剩余的1808字節(jié)拷貝到內核緩沖，而后send操作返回成功發(fā)送字節(jié)數(shù)。
從上面的過程不難看出，阻塞的send操作返回的發(fā)送大小，必然是你參數(shù)中的發(fā)送長度的大小。
在阻塞模式下的sendto操作不會阻塞。
關于這一點的原因在于：UDP并沒有真正的發(fā)送緩沖區(qū)，它所做的只是將應用緩沖區(qū)拷貝給下層協(xié)議棧，在此過程中加上UDP頭，IP頭，所以實際不存在阻塞。
在非阻塞模式下send操作調用會立即返回。
關于立即返回大家都不會有異議。還是拿阻塞send的那個例子來看，當緩沖區(qū)只有192字節(jié)，但是卻需要發(fā)送2000字節(jié)時，此時調用立即返回，并得到返回值為192。從中可以看到，非阻塞send僅僅是盡自己的能力向緩沖區(qū)拷貝盡可能多的數(shù)據(jù)，因此在非阻塞下send才有可能返回比你參數(shù)中的發(fā)送長度小的值。
如果緩沖區(qū)沒有任何空間時呢？這時肯定也是立即返回，但是你會得到WSAEWOULDBLOCK/E WOULDBLOCK 的錯誤，此時表示你無法拷貝任何數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)，你最好休息一下再嘗試發(fā)送。
在非阻塞模式下sendto操作不會阻塞（與阻塞一致，不作說明）。

二.接收選用recv（這里特指TCP）以及recvfrom（這里特指UDP）來描述
在阻塞模式下recv，recvfrom操作將會阻塞 到緩沖區(qū)里有至少一個字節(jié)（TCP）或者一個完整UDP數(shù)據(jù)報才返回。
在沒有數(shù)據(jù)到來時，對它們的調用都將處于睡眠狀態(tài)，不會返回。
在非阻塞模式下recv，recvfrom操作將會立即返回。
如果緩沖區(qū) 有任何一個字節(jié)數(shù)據(jù)（TCP）或者一個完整UDP數(shù)據(jù)報，它們將會返回接收到的數(shù)據(jù)大小。而如果沒有任何數(shù)據(jù)則返回錯誤 WSAEWOULDBLOCK/E WOULDBLOCK。

以上是關于阻塞非阻塞發(fā)送接收的區(qū)別以及在緩沖區(qū)處理上的差別，希望給看到這篇文章的人一些幫助。同時也想糾正網(wǎng)絡上的某些錯誤觀點，文章中表述如有錯誤，望大家指正，謝謝。

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