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在編寫網(wǎng)絡應用程序時，Socket編程是必不可少的技能。Socket編程中應該掌握非阻塞模式和阻塞模式的區(qū)別，了解如何在Linux系統(tǒng)中設置Socket的阻塞模式，以及如何處理不同阻塞模式下的讀寫操作。
1. 阻塞模式和非阻塞模式
阻塞和非阻塞是相對概念。在Socket編程中它們是指讀寫Socket時程序的行為方式。在阻塞模式下，讀寫Socket的操作將會一直等待直到它們完成。如果Socket中沒有數(shù)據(jù)可讀或者寫入的數(shù)據(jù)無法即刻發(fā)送，程序?qū)Ｖ共⒁恢钡却钡綌?shù)據(jù)準備好。在非阻塞模式下，讀寫操作將會立即返回并指示失敗或暫時無法完成，而不是等待直到操作完成。
2. 設置阻塞模式
在Linux系統(tǒng)中可以使用fcntl函數(shù)來設置Socket的阻塞模式。fcntl函數(shù)提供對打開的文件描述符的控制，包括文件描述符的讀寫狀態(tài)，文件描述符的控制標志等。
設置阻塞模式的方法如下：
“`c
int flags = fcntl(socket_fd, F_GETFL, 0);
if (flags
perror(“fcntl(F_GETFL) fled”);
exit(EXIT_FLURE);
}
flags &= ~O_NONBLOCK;
int ret = fcntl(socket_fd, F_SETFL, flags);
if (ret
perror(“fcntl(F_SETFL) fled”);
exit(EXIT_FLURE);
}
“`
這里首先獲取Socket的狀態(tài)標志，然后清除非阻塞標志，并將標志設置為原來的值。如果操作失敗，則會打印錯誤信息并退出程序。
3. 讀寫阻塞模式
在阻塞模式下，讀寫操作是直接進行的。如果沒有數(shù)據(jù)可讀，則程序?qū)恢钡却钡綌?shù)據(jù)準備好。如果寫入數(shù)據(jù)的隊列已滿，則程序?qū)⒁恢钡却钡疥犃锌捎谩?/p>
在非阻塞模式下，讀寫操作返回后可以通過errno來判斷是否真正完成了操作，或者調(diào)用select函數(shù)來檢查是否有數(shù)據(jù)可讀或者是否可以寫入數(shù)據(jù)。
在Socket編程中，除了阻塞模式和非阻塞模式之外，還有一種特殊模式稱為邊緣觸發(fā)模式。邊緣觸發(fā)模式是指只有在Socket狀態(tài)發(fā)生變化時才會有讀寫事件通知，這種模式需要配合select函數(shù)或者epoll函數(shù)使用，在具有高并發(fā)能力的網(wǎng)絡應用程序中得到了廣泛使用。
Socket編程中的阻塞問題是很常見的，需要針對不同的讀寫場景進行判斷和處理。熟悉Socket的阻塞模式設置和讀寫操作對網(wǎng)絡應用程序的性能和可靠性是非常關鍵的。
相關問題拓展閱讀：
- linux網(wǎng)絡編程，為什么要將文件描述符設置成非阻塞模式
linux網(wǎng)絡編程，為什么要將文件描述符設置成非阻塞模式
非阻塞IO 和阻塞IO：
在網(wǎng)絡編程中對于一個網(wǎng)絡句柄會遇到阻塞IO 和非阻塞IO 的概念, 這里對于這兩種socket 先做一下說明：
基本概念：
阻塞IO::
socket 的阻塞模式意味著必須要做完IO 操作（包括錯誤）才會
返回。
非阻塞IO::
非阻塞模式下無論操作是否完成都會立刻返回，需要通過其他方
式來判斷具體操作是否成功。(對于connect，accpet操作，通過select判斷，
對于recv，recvfrom，send，sendto通過返回值+錯誤碼來判斷)
IO模式設置：
SOCKET
對于一個socket 是阻塞模式還是非阻塞模式的處理方法::
方法：：
用fcntl 設置;用F_GETFL獲取flags,用F_SETFL設置flags|O_NONBLOCK;
同時，recv,send 時使用非阻塞的方式讀取和發(fā)送消息，即flags設置為MSG_DONTWAIT
實現(xiàn)
fcntl 函數(shù)可以將一個socket 句柄設置成非阻塞模式:
flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);//獲取文件的flags值。
fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK); //設置成非阻塞模式；
flags = fcntl(sockfd,F_GETFL,0);
fcntl(sockfd,F_SETFL,flags&~O_NONBLOCK); //設置成阻塞模式；
并在接收和發(fā)送數(shù)據(jù)時:
將recv, send 函數(shù)的最后有一個flag 參數(shù)設置成MSG_DONTWAIT
recv(sockfd, buff, buff_size,MSG_DONTWAIT); //非阻塞模式的消息仔租發(fā)送
send(scokfd, buff, buff_size, MSG_DONTWAIT); //非阻塞模式的消息接受
普通文件
對于文件的阻塞模式還是非阻塞模式::
方法1、open時，使用O_NONBLOCK；
方法2、fcntl設置，使用F_SETFL，flags|O_NONBLOCK；
消息隊列
對于消息隊列消息的發(fā)送與接受::
//非阻塞 msgsnd(sockfd,msgbuf,msgsize(不包含類型大小),IPC_NOWAIT)
//阻塞 msgrcv(scokfd,msgbuf,msgsize(**),msgtype,IPC_NOWAIT);
讀
阻塞與非阻塞讀的區(qū)別: //
阻塞和非阻塞
的區(qū)別在于沒有數(shù)據(jù)到達的時候是否立刻返回．
讀(read/recv/msgrcv):
讀的本質(zhì)來說其實不能是讀,在實際中, 具體的接收數(shù)據(jù)不是由這些調(diào)用來進行,是由于系統(tǒng)底層自動完成的。read 也好,recv 也好只負責把數(shù)據(jù)從底層緩沖copy 到我們指肢戚基定的位置.
對于讀來說(read, 或者recv) ::
阻塞情況下::
在阻塞條件下，read/recv/msgrcv的行為::
、如果沒有發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡緩沖中會一直等待，
、當發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的時候會把數(shù)據(jù)讀到用戶指定的緩沖區(qū)，但是如果這個時候讀到的數(shù)歷謹據(jù)量比較少，比參數(shù)中指定的長度要小，read 并不會一直等待下去，而是立刻返回。
read 的原則::是數(shù)據(jù)在不超過指定的長度的時候有多少讀多少，沒有數(shù)據(jù)就會一直等待。
所以一般情況下::我們讀取數(shù)據(jù)都需要采用循環(huán)讀的方式讀取數(shù)據(jù)，因為一次read 完畢不能保證讀到我們需要長度的數(shù)據(jù)，
read 完一次需要判斷讀到的數(shù)據(jù)長度再決定是否還需要再次讀取。
非阻塞情況下::
在非阻塞的情況下，read 的行為::
、如果發(fā)現(xiàn)沒有數(shù)據(jù)就直接返回，
、如果發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)那么也是采用有多少讀多少的進行處理．
所以::read 完一次需要判斷讀到的數(shù)據(jù)長度再決定是否還需要再次讀取。
對于讀而言:: 阻塞和非阻塞的區(qū)別在于沒有數(shù)據(jù)到達的時候是否立刻返回．
recv 中有一個MSG_WAITALL 的參數(shù)::
recv(sockfd, buff, buff_size, MSG_WAITALL),
在正常情況下recv 是會等待直到讀取到buff_size 長度的數(shù)據(jù)，但是這里的WAITALL 也只是盡量讀全，在有中斷的情況下recv 還是可能會被打斷，造成沒有讀完指定的buff_size的長度。
所以即使是采用recv + WAITALL 參數(shù)還是要考慮是否需要循環(huán)讀取的問題，在實驗中對于多數(shù)情況下recv (使用了MSG_WAITALL)還是可以讀完buff_size，
所以相應的性能會比直接read 進行循環(huán)讀要好一些。
注意:: //使用MSG_WAITALL時，sockfd必須處于阻塞模式下，否則不起作用。
//所以MSG_WAITALL不能和MSG_NONBLOCK同時使用。
要注意的是使用MSG_WAITALL的時候，sockfd 必須是處于阻塞模式下，否則WAITALL不能起作用。
寫
阻塞與非阻塞寫的區(qū)別: //
寫(send/write/msgsnd)::
寫的本質(zhì)也不是進行發(fā)送操作,而是把用戶態(tài)的數(shù)據(jù)copy 到系統(tǒng)底層去,然后再由系統(tǒng)進行發(fā)送操作,send，write返回成功，只表示數(shù)據(jù)已經(jīng)copy 到底層緩沖,而不表示數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)出,更不能表示對方端口已經(jīng)接收到數(shù)據(jù).
對于write(或者send)而言，
阻塞情況下:: //阻塞情況下，write會將數(shù)據(jù)發(fā)送完。(不過可能被中斷)
在阻塞的情況下，是會一直等待，直到write 完，全部的數(shù)據(jù)再返回．這點行為上與讀操作有所不同。
原因::
讀，究其原因主要是讀數(shù)據(jù)的時候我們并不知道對端到底有沒有數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是在什么時候結(jié)束發(fā)送的，如果一直等待就可能會造成死循環(huán)，所以并沒有去進行這方面的處理；
寫，而對于write, 由于需要寫的長度是已知的，所以可以一直再寫，直到寫完．不過問題是write 是可能被打斷嗎，造成write 一次只write 一部分數(shù)據(jù), 所以write 的過程還是需要考慮循環(huán)write, 只不過多數(shù)情況下一次write 調(diào)用就可能成功.
非阻塞寫的情況下:: //
非阻塞寫的情況下，是采用可以寫多少就寫多少的策略．與讀不一樣的地方在于，有多少讀多少是由網(wǎng)絡發(fā)送的那一端是否有數(shù)據(jù)傳輸?shù)綖闃藴?，但是對于可以寫多少是由本地的網(wǎng)絡堵塞情況為標準的，在網(wǎng)絡阻塞嚴重的時候，
網(wǎng)絡層
沒有足夠的內(nèi)存來進行寫操作，這時候就會出現(xiàn)寫不成功的情況，阻塞情況下會盡可能(有可能被中斷)等待到數(shù)據(jù)全部發(fā)送完畢， 對于非阻塞的情況就是一次寫多少算多少,沒有中斷的情況下也還是會出現(xiàn)write 到一部分的情況.
關于linux socket 設置為阻塞模式的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關注本站。
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網(wǎng)頁標題：LinuxSocket阻塞模式設置(linuxsocket設置為阻塞模式)
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