套接字I/O模型-WSAAsyncSelect

利用這個異步I/O模型，應用程序可在一個套接字上接收以Windows消息爲基礎的網絡事件通知。WSAAsyncSelect和WSAEventSelect提供讀寫數據能力的異步通知，但它們不提供異步數據傳輸，重疊及完成端口提供異步數據傳輸。

消息通知

要想使用WSAAsyncSelect模型，在應用程序中，首先必須用CreateWindow函數創建一個窗口，再爲該窗口提供一個窗口過程支持函數，亦可使用一個對話框，爲其提供一個對話框過程來代替窗口過程，這是因爲對話框本質也是窗口。

int WSAAsyncSelect(
  SOCKET s,//我們感興趣的套接字
  HWND hwnd,//窗口句柄，標識的是網絡事件發生之後，想要收到通知消息的那個窗口或對話框
  unsigned int wMsg,//在發生網絡事件時，打算接收的消息，該消息將被投遞到由hwnd窗口句柄所標識的那個窗口
  long lEvent//網絡事件組合
);

大多數應用程序感興趣的網絡事件類型包括：FD_READ,FD_WRITE,FD_ACCEPT,FD_CONNECT,FD_CLOSE

WSAAsyncSelect(s, hwnd, WM_SOCKET, FD_CONNECT|FD_READ|FD_WRITE|FD_CLOSE);

這樣應用程序可在套接字s上接收到有關連接發送接收以及關閉套接字這一網絡事件的通知。特別注意的是對各網絡事件務必在套接字上一次完成註冊。一旦某個套接字上啓用了事件通知，那麼以後除非明確調用closesocket，或者由應用程序針對這個套接字調用WSAAsyncSelect，從而更改註冊的網絡事件類型，否則網絡事件總是有效。若將lEvent設爲0，則效果相當於停止在套接字上進行的所有網絡事件通知。

若應用程序針對一個套接字調用WSAsyncSelect，那麼套接字的模式會從阻塞模式自動轉換爲非阻塞模式。

演示WSAAsyncSelect程序基本流程：

#include<windows.h>
#include<winsock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#define WM_SOCKET WM_USER+1

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
                   LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
  WSADATA wsaData;
  SOCKET Listen;
  SOCKADDR_IN addr;
  HWND window;
  //創建窗口
  window = CreateWindow();

  WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData);
  Listen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
  memset(addr, 0, sizeof(SOCKADDR_IN));
  addr.sin_family = AF_INET;
  addr.sin_port = htons(5050);
  addr.sin_addr.s_addr = hotnl(INADDR_ANY);

  bind(Listen, (SOCKADDR*)&addr, sizeof(SOCKADDR_IN));
  //使用定義的WM_SOCKET 在新套接字上設置窗口消息通知
  WSAAsyncSelect(Listen, window, WM_SOCKET, FD_ACCEPT|FD_CLOSE);
  listen(Listen, 5);
  //轉換並分配消息
  while(1)
  {
    ...
  }
}

BOOL CALLBACK ServerProc(HWND hDlg, UINT wMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
  SOCKET Accept;
  switch(wMsg)
  {
  case WM_PAINT:
    break;
  case WM_SOCKET:
    //使用WSAGETSELECTERROR宏來判斷套接字上是否發生了錯誤
    if(WSAGETSELECTERROR(lParam))
    {
      //顯示錯誤，關閉套接字
      closesocket((SOCKET)wParam);
      break;
    }
    //確定在套接字上發生什麼事件
    switch(WSAGETSELECTEVENT(lParam))
    {
    case FD_ACCEPT:
      //接受一個傳入的連接
      Accept = accept(wParam, NULL, NULL);
      //讓接收套接字爲讀寫及關閉通知做好準備
      WSAAsyncSelect(Accept, hDlg, WM_SOCKET, FD_READ|FD_WRITE|FD_CLOSE);
      break;
    case FD_READ:
      //從wParam中的套接字中檢索數據
      break;
    case FD_WRITE:
      //wParam中的套接字已準備好發送數據
      break;
    case FD_CLOSE:
      closesocket((SOCKET)wParam);
      break;
    }
    break;
  }
  return true;
}

最後一個特別有價值的問題是應用程序如何對FD_WRITE事件通知進行處理，只有3種條件下，FD_WRITE通知纔會發出：

1.使用connect或WSAConnect，一個套接字首次建立連接

2.使用accept或WSAAccept，套接字被接受以後

3.若send，WSASend，sendto或WSASendTo操作失敗，返回了WSAEWOULDBLOCK錯誤，而且緩衝區的空間變得可用時

優點是它可以在系統開銷不大的情況下同時處理許多連接，而select需要建立fd_set結構。

缺點是即使應用程序不需要窗口，它也不得不額外使用一個窗口。同時，用一個單窗口程序來處理成千上萬的套接字中的所有事件，很可能成爲性能瓶頸。

 

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服務器端得主要流程： 

1.在WM_CREATE消息處理函數中，初始化Windows Socket library，創建監聽套接字，綁定，監聽，並且調用WSAAsyncSelect函數表示我們關心在監聽套接字上發生的FD_ACCEPT事件； 

2.自定義一個消息WM_SOCKET，一旦在我們所關心的套接字（監聽套接字和客戶端套接字）上發生了某個事件，系統就會調用WndProc並且message參數被設置爲WM_SOCKET； 

3.在WM_SOCKET的消息處理函數中，分別對FD_ACCEPT、FD_READ和FD_CLOSE事件進行處理； 

4.在窗口銷燬消息(WM_DESTROY)的處理函數中，我們關閉監聽套接字，清除Windows Socket library 

 

WSAAsyncSelect函數的網絡事件類型可以有以下一種： 

FD_READ 應用程序想要接收有關是否可讀的通知，以便讀入數據 

FD_WRITE 應用程序想要接收有關是否可寫的通知，以便寫入數據 

FD_OOB 應用程序想接收是否有帶外（OOB）數據抵達的通知 

FD_ACCEPT 應用程序想接收與進入連接有關的通知 

FD_CONNECT 應用程序想接收與一次連接或者多點join操作完成的通知 

FD_CLOSE 應用程序想接收與套接字關閉有關的通知 

FD_QOS 應用程序想接收套接字“服務質量”（QoS）發生更改的通知 

FD_GROUP_QOS  應用程序想接收套接字組“服務質量”發生更改的通知（現在沒什麼用處，爲未來套接字組的使用保留） 

FD_ROUTING_INTERFACE_CHANGE 應用程序想接收在指定的方向上，與路由接口發生變化的通知 

FD_ADDRESS_LIST_CHANGE  應用程序想接收針對套接字的協議家族，本地地址列表發生變化的通知

 

#include<windows.h>
#include<winsock2.h>
#include<tchar.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

#define WM_SOCKET WM_USER+1
#define PORT 5050
#define MSGSIZE 1024

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
    static TCHAR szAppName[] = _T("WSAAsyncSelect Mode");
    HWND hwnd;
    MSG msg;
    WNDCLASS wndclass;
    wndclass.style        = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wndclass.lpfnWndProc  = WndProc;
    wndclass.cbClsExtra   = 0;
    wndclass.cbWndExtra   = 0;
    wndclass.hInstance    = hInstance;
    wndclass.hIcon        = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    wndclass.hCursor      = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
    wndclass.lpszMenuName = NULL;
    wndclass.lpszClassName = szAppName;
    if(!RegisterClass(&wndclass))
    {
        MessageBox(NULL, _T("This program requires Windows NT!"), szAppName, MB_ICONERROR);
        return 0;
    }
    hwnd = CreateWindow(szAppName,
                        _T("WSAAsyncSelect Mode"),
                        WS_OVERLAPPEDWINDOW,
                        CW_USEDEFAULT,
                        CW_USEDEFAULT,
                        CW_USEDEFAULT,
                        CW_USEDEFAULT,
                        NULL,
                        NULL,
                        hInstance,
                        NULL);
    ShowWindow(hwnd, nCmdShow);
    UpdateWindow(hwnd);
    while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
    {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return msg.wParam;
}

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    WSADATA wsaData;
    static SOCKET sListen;
    SOCKET sClient;
    SOCKADDR_IN local, client;
    int ret;
    int iAddrSize = sizeof(SOCKADDR_IN);
    char szMessage[MSGSIZE];

    switch(message)
    {
    case WM_CREATE:
         WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData);
         sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
         memset(local, 0, sizeof(SOCKADDR_IN));
         local.sin_family = AF_INET;
         local.sin_port = htons(PORT);
         local.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
         bind(sListen, (SOCKADDR*)&local, sizeof(SOCKADDR_IN));
         listen(sListen, 5);
         WSAAsyncSelect(sListen, hwnd, WM_SOCKET, FD_ACCEPT);
         return 0;
    case WM_DESTROY:
         closesocket(sListen);
         WSACleanup();
         PostQuitMessage(0);
         return 0;
    case WM_SOCKET:
         if(GETSELECTERROR(lParam))
         {
             closesocket(wParam);
             break;
         }
         switch(GETSELECTEVENT(lParam))
         {
         case FD_ACCEPT:
              sClient = accept(wParam, (SOCKADDR*)&client, &iAddrSize);
              WSAAsyncSelect(sClient, hwnd, WM_SOCKET, FD_READ | FD_CLOSE);
              break;
         case FD_READ:
              ret = recv(wParam, szMessage, MSGSIZE, 0);
              if(ret==0||(ret==SOCKET_ERROR && WSAGetLastError()==WSAECONNRESET))
              {
                  closesocket(wParam);
              }
              else
              {
                  szMessage[ret]='\0';
                  send(wParam, szMesage, strlen(szMessage), 0);
              }
              break;
         case FD_CLOSE:
              closesocket(wParam);
              break;
         }
         return 0;
    }
    return DefWindowProc(hwnd, message, wParam, lParam);
}