文档章节

【整理】Socket编程之非阻塞connect(一)

摩云飞
 摩云飞
发布于 2012/11/08 18:03
字数 1659
阅读 867
收藏 4


非阻塞 connect:

      在 TCP socket 被设置为非阻塞的情况下调用 connect ,若没有立即返回成功,则会返回 -1 以及 errno =  EINPROGRESS 的 错误,其表示连接操作正在进行中,但是尚未完成,与此同时 TCP 三次握手操作会同时进行。在这之后,我们可以通过调用 select 来检查这个链接是否建立成功。

非阻塞 connect 的三种用途:
  • 可以在 TCP 三次握手的同时做一些其它的处理。connect 操作需要一个往返时间才能完成,从几个毫秒(局域网)到几百毫秒或几秒(广域网)。在这段时间内我们可能有一些其他的处理想要同时执行; 
  • 可以用这种技术同时建立多个连接。在 Web 浏览器中很普遍; 
  • 由于我们使用 select 来等待连接的完成,因此我们可以给 select 设置一个时间限制,从而缩短 connect 的超时时间。在大多数实现中,connect 的超时时间在 75 秒到几分钟 之间(linux 内核中对 connect 的超时限制是 75 秒)。有时候应用程序想要一个更短的超时时间,使用非阻塞 connect 就是一种方法。 

非阻塞 connect 听起来虽然简单,但是仍然有一些细节问题要处理:
1.即使套接字是非阻塞的,如果连接的服务器在同一台主机上,那么在调用 connect 建立连接时,连接通常会立即建立成功。我们必须处理这种情况;
2.源自 Berkeley 的实现有两条与 select 和非阻塞 I/O 相关的规则:
    A) 当连接建立成功时,套接口描述符变成 可写 (连接建立时,写缓冲区空闲,所以可写)
    B) 当连接建立出错时,套接口描述符变成 既可读又可写 (由于有未决的错误,从而可读又可写)

注意:当一个套接口出错时,它会被 select 调用标记为既可读又可写。
非阻塞 connect 有这么多好处,但是处理非阻塞 connect 时会遇到很多【可移植性问题】。

处理非阻塞 connect 的步骤:
第一步,创建 socket,返回套接字描述符;
第二步,调用 fcntl 或 ioctlsocket 把套接口描述符设置成非阻塞;
第三步,调用 connect 开始建立连接;
第四步,判断连接是否成功建立:
    A) 如果 connect 返回 0 ,表示连接成功(服务器和客户端在同一台机器上时就有可能发生这种情况);
    B) 调用 select 来判定连接建立的是否成功;
       如果 select 返回 0 ,则表示在 select 的超时时间内未能成功建立连接;我们需要返回超时错误给用户,同时关闭连接,以防止 TCP 三次握手继续进行下去;
       如果 select 返回大于 0 的值,则说明检测到可读或可写或异常的套接字描述符存在;此时我们可以通过调用 getsockopt 来检测集合中的套接口上是否存在待处理的错误,如果连接建立是成功的,则通过 getsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_ERROR,(char *)&error,&len) 获取的 error 值将是 0 ,如果建立连接时遇到错误,则 error 的值是连接错误所对应的 errno 值,比如 ECONNREFUSED,ETIMEDOUT 等。

=============
      “读取套接口上的错误”是遇到的【第一个可移植性问题】:如果出现问题,getsockopt 源自 Berkeley 的实现是返回 0 ,等待处理的错误在变量 errno 中返回;但是 Solaris 会让 getsockopt 返回 -1 ,errno 置为待处理的错误。我们对这两种情况都要处理。

      这样,在处理非阻塞 connect 时,在不同的套接口实现的平台中存在的移植性问题。首先,有可能在调用 select 之前,连接就已经建立成功,而且对方的数据已经到来。在这种情况下,连接成功时套接口将既可读又可写,这和连接失败时是一样的。这个时候我们还得通过 getsockopt 来读取错误值。这是【第二个可移植性问题】。
=============

移植性问题总结
  1. 对于出错的套接口描述符,getsockopt 的返回值源自 Berkeley 的实现是返回 0 ,待处理的错误值存储在 errno 中;而源自 Solaris 的实现是返回 -1 ,待处理的错误存储在 errno 中。(套接口描述符出错时调用 getsockopt 的返回值不可移植) 
  2. 有可能在调用 select 之前,连接就已经建立成功,而且对方的数据已经到来,在这种情况下,套接口描述符是既可读又可写,这与套接口描述符出错时是一样的。(怎样判断连接是否建立成功的条件不可移植) 

这样的话,在我们判断连接是否建立成功的条件不唯一时,我们可以有以下的方法来解决这个问题:
  1. 调用获取对端 socket 地址的 getpeername 代替 getsockopt 。如果调用 getpeername 失败,getpeername 返回 ENOTCONN ,表示连接建立失败,之后我们必须再以 SO_ERROR 调用 getsockopt 得到套接口描述符上的待处理错误; 
  2. 调用 read ,读取长度为 0 字节的数据。如果连接建立失败,则 read 会返回 -1 ,且相应的 errno 指明了连接失败的原因;如果连接建立成功,read 应该返回 0 。 
  3. 再调用一次 connect 。它应该失败,如果错误 errno 是 EISCONN ,就表示套接口已经建立,而且第一次连接是成功的;否则,连接就是失败的。 

被中断的 connect
       如果在一个阻塞式套接口上调用 connect ,在 TCP 的三次握手操作完成之前被中断了,比如说被捕获的信号中断,将会发生什么呢?假定 connect 不会自动重启,它将返回 EINTR 。那么这个时候,我们就不能再调用 connect 等待连接建立完成了,如果再次调用 connect 来等待连接建立完成的话,connect 将会返回错误值 EADDRINUSE 。在这种情况下,应该做的是调用 select ,就像在非阻塞式 connect 中所做的一样。然后 select 在连接建立成功(使套接口描述符可写)或连接建立失败(使套接口描述符既可读又可写)时返回。

===================


非阻塞socket调用connect, epoll和select检查连接情况示例



© 著作权归作者所有

共有 人打赏支持
摩云飞
粉丝 368
博文 534
码字总数 952694
作品 0
徐汇
程序员
私信 提问
非阻塞connect对于select时应注意的问题

对于面向连接的socket类型(SOCKSTREAM,SOCKSEQPACKET)在读写数据之前必须建立连接。 首先服务器端socket必须在一个客户端知道的地址进行监听,也就是创建socket之后必须调用bind绑定到一个指定...

地狱的烈火
2013/02/22
0
0
select在socket中的运用

Select在Socket编程中还是比较重要的,可是对于初学Socket的人来说都不太爱用Select写程序,他们只是习惯写诸如 connect、accept、recv或recvfrom这样的阻塞程序(所谓阻塞方式block,顾名思...

zhengyijie
2012/12/21
0
3
JAVA SOCKET connect超时设置是如何实现的?

JAVA SOCKET编程中 SOCKET中connect方法是可以设置连接超时时间的,如下: java.net.Socketpublic void connect(SocketAddress endpoint, int timeout) throws IOException 注:timeout为0表......

智深
2012/11/28
0
2
iOS下TCP设置connnect超时时间的坑

问题 此前开发实现了一个手机扫码连接PC,PC端调用手机端证书做签名的功能,最近为了优化通信质量和稳定性,将通信协议由UDP改为TCP,局域网用TCP直连,外网用MQTT做中转,优先使用局域网。 ...

zhimingcow
08/31
0
0
Socket阻塞模式和非阻塞模式

阻塞模式和非阻塞模式 网络不是一个稳定可靠的,存在各种异常情况,比如connect和服务端 三次握手失败,那这个函数就会阻塞,各种问题,可以设置非阻塞, 超时处理,1可以用Socket进行设置,但是考虑...

超级极客
2017/07/17
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

正则表达式匹配不包含

^((?!xxx).)*$

安小乐
11分钟前
1
0
python Windows tkinter应用开发3 列出目录的所有文件

在本章中,我们将编写程序来执行此操作。 1)选择文件夹。 2)在UI的标签部分打印该文件夹中的所有文件名(带文件扩展名)。 首先,修改selectFile函数以打开文件夹。主文件如下: from tki...

python测试开发人工智能安全
12分钟前
1
0
使用Laya引擎开发微信小游戏(上)

  使用一个简单的游戏开发示例,由浅入深,介绍了如何用Laya引擎开发微信小游戏。      img      作者:马晓东,腾讯前端高级工程师。      微信小游戏的推出也快一年时间了,...

SEOwhywhy
17分钟前
1
0
react程序开发问题记录

1、webpack.config.dev.js文件的publicpath配置

teamlog
30分钟前
2
0
javascript 值转换为布尔值

任意javascript 的值都可以转换为布尔值。 特别是在 if() 等判断中使用的时候: 下面这些值会被转换为 false undefined , null , 0 , -0 , NaN , "" 空字符串 来自 JavaScript 权威指南 书籍...

之渊
33分钟前
2
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部