SocketAPI，CAsyncSocket，CSocket内幕及其用法

    Socket有同步阻塞方式和异步非阻塞方式两种使用，事实上同步和异步在咱们编程的生涯中可能遇到了不少，而Socket也没什么特别。虽然同步好用，不费劲，但不能知足一些应用场合，其效率也很低。
    也许初涉编程的人不能理解“同步(或阻塞)”和“异步(或非阻塞)”，其实简单两句话就能讲清楚，同步和异步每每都是针对一个函数来讲的，“同步”就是函 数直到其要执行的功能所有完成时才返回，而“异步”则是，函数仅仅作一些简单的工做，而后立刻返回，而它所要实现的功能留给别的线程或者函数去完成。例 如，SendMessage就是“同步”函数，它不但发送消息到消息队列，还须要等待消息被执行完才返回；相反PostMessage就是个异步函数，它 只管发送一个消息，而无论这个消息是否被处理，就立刻返回。

1、Socket API
    首先应该知道，有Socket1.1提供的原始API函数，和Socket2.0提供的一组扩展函数，两套函数。这两套函数有重复，可是2.0提供的函数 功能更强大，函数数量也更多。这两套函数能够灵活混用，分别包含在头文件Winsock.h，Winsock2.h，分别须要引入库 wsock32.lib、Ws2_32.lib。

    一、默认用做同步阻塞方式，那就是当你从不调用WSAIoctl()和ioctlsocket()来改变Socket IO模式，也从不调用WSAAsyncSelect()和WSAEventSelect()来选择须要处理的Socket事件。正是因为函数accept ()，WSAAccept()，connect()，WSAConnect()，send()，WSASend()，recv()，WSARecv()等 函数被用做阻塞方式，因此可能你须要放在专门的线程里，这样以不影响主程序的运行和主窗口的刷新。
    二、若是做为异步用，那么程序主要就是要处理事件。它有两种处理事件的办法：
    第一种，它常关联一个窗口，也就是异步Socket的事件将做为消息发往该窗口，这是由WinSock扩展规范里的一个函数WSAAsyncSelect()来实现和窗口关联。最终你只须要处理窗口消息，来收发数据。
   第二种，用到了扩展规范里另外一个关于事件的函数WSAEventSelect()，它是用事件对象的方式来处理Socket事件，也就是，你必须首先用 WSACreateEvent()来建立一个事件对象，而后调用WSAEventSelect()来使得Socket的事件和这个事件对象关联。最终你将 要在一个线程里用WSAWaitForMultipleEvents()来等待这个事件对象被触发。这个过程也稍显复杂。
2、CAsyncSocket
    看类名就知道，它是一个异步非阻塞Socket封装类，CAsyncSocket::Create()有一个参数指明了你想要处理哪些Socket事件， 你关心的事件被指定之后，这个Socket默认就被用做了异步方式。那么CAsyncSocket内部究竟是如何将事件交给你的呢？
    CAsyncSocket的Create()函数，除了建立了一个SOCKET之外，还建立了个CSocketWnd窗口对象，并使用 WSAAsyncSelect()将这个SOCKET与该窗口对象关联，以让该窗口对象处理来自Socket的事件(消息)，然而CSocketWnd收 到Socket事件以后，只是简单地回调CAsyncSocket::OnReceive()，CAsyncSocket::OnSend()， CAsyncSocket::OnAccept()，CAsyncSocket::OnConnect()等虚函数。因此CAsyncSocket的派生 类，只须要在这些虚函数里添加发送和接收的代码。
  简化后，大体的代码为：
 

bool CAsyncSocket::Create( long lEvent ) file: //参数lEvent是指定你所关心的Socket事件
    {
     m_hSocket = socket( PF_INET, SOCK_STREAM, 0 ); file: //建立Socket自己
     CSocketWnd* pSockWnd = new CSocketWnd; file: //建立响应事件的窗口，实际的这个窗口在AfxSockInit()调用时就被建立了。
     pSockWnd->Create(...);
     WSAAsyncSelect( m_hSocket, pSockWnd->m_hWnd, WM_SOCKET_NOTIFY, lEvent ); file: //Socket事件和窗口关联
    }

     static void PASCAL CAsyncSocket::DoCallBack(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
    {
     CAsyncSocket Socket;
     Socket.Attach( (SOCKET)wParam ); file: //wParam就是触发这个事件的Socket的句柄
     int nErrorCode = WSAGETSELECTERROR(lParam); file: //lParam是错误码与事件码的合成
     switch (WSAGETSELECTEVENT(lParam))
     {
     case FD_READ:
        pSocket->OnReceive(nErrorCode);
         break;
     case FD_WRITE:
        pSocket->OnSend(nErrorCode);
         break;
     case FD_OOB:
        pSocket->OnOutOfBandData(nErrorCode);
         break;
     case FD_ACCEPT:
        pSocket->OnAccept(nErrorCode);
         break;
     case FD_CONNECT:
        pSocket->OnConnect(nErrorCode);
         break;
     case FD_CLOSE:
        pSocket->OnClose(nErrorCode);
         break;
     }
    }
    CSocketWnd类大体为：
    BEGIN_MESSAGE_MAP(CSocketWnd, CWnd)
     ON_MESSAGE(WM_SOCKET_NOTIFY, OnSocketNotify)
    END_MESSAGE_MAP()
    LRESULT CSocketWnd::OnSocketNotify(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
    {
     CAsyncSocket::DoCallBack( wParam, lParam ); file: //收到Socket事件消息，回调CAsyncSocket的DoCallBack()函数
     return 0L;
    }

    然而，最不容易被初学Socket编程的人理解的，也是本文最要提醒的一点是，客户方在使用CAsyncSocket::Connect() 时，每每返回一个WSAEWOULDBLOCK的错误(其它的某些函数调用也如此)，实际上这不该该算做一个错误，它是Socket提醒咱们，因为你使用 了非阻塞Socket方式，因此(链接)操做须要时间，不能瞬间创建。既然如此，咱们能够等待呀，等它链接成功为止，因而许多程序员就在调用 Connect()以后，Sleep(0)，而后不停地用WSAGetLastError()或者CAsyncSocket::GetLastError ()查看Socket返回的错误，直到返回成功为止。这是一种错误的作法，断言，你不能达到预期目的。事实上，咱们能够在Connect()调用以后等待 CAsyncSocket::OnConnect()事件被触发，CAsyncSocket::OnConnect()是要代表Socket要么链接成功 了，要么链接完全失败了。至此，咱们在CAsyncSocket::OnConnect()被调用以后就知道是否Socket链接成功了，仍是失败了。
    相似的，Send()若是返回WSAEWOULDBLOCK错误，咱们在OnSend()处等待，Receive()若是返回WSAEWOULDBLOCK错误，咱们在OnReceive()处等待，以此类推。
    还有一点，也许是个难点，那就是在客户方调用Connect()链接服务方，那么服务方如何Accept()，以创建链接的问题。简单的作法就是在监听的Socket收到OnAccept()时，用一个新的CAsyncSocket对象去创建链接，例如：

 void CMySocket::OnAccept( int ErrCode )
 {
       CMySocket* pSocket = new CMySocket;
       Accept( *pSocket );
 }
    因而，上面的pSocket和客户方创建了链接，之后的通讯就是这个pSocket对象去和客户方进行，而监听的Socket仍然继续在监听，一旦又有一 个客户方要链接服务方，则上面的OnAccept()又会被调用一次。固然pSocket是和客户方通讯的服务方，它不会触发OnAccept()事件， 由于它不是监听Socket。

3、CSocket
   CSocket是MFC在CAsyncSocket基础上派生的一个同步阻塞Socket的封装类。它是如何又把CAsyncSocket变成同步的，并且还能响应一样的Socket事件呢？
   其实很简单，CSocket在Connect()返回WSAEWOULDBLOCK错误时，不是在OnConnect()，OnReceive()这些事 件终端函数里去等待。你先必须明白Socket事件是如何到达这些事件函数里的。这些事件处理函数是靠CSocketWnd窗口对象回调的，而窗口对象收 到来自Socket的事件，又是靠线程消息队列分发过来的。总之，Socket事件首先是做为一个消息发给CSocketWnd窗口对象，这个消息确定需 要通过线程消息队列的分发，最终CSocketWnd窗口对象收到这些消息就调用相应的回调函数(OnConnect()等)。
   因此，CSocket在调用Connect()以后，若是返回一个WSAEWOULDBLOCK错误时，它立刻进入一个消息循环，就是从当前线程的消息队 列里取关心的消息，若是取到了WM_PAINT消息，则刷新窗口，若是取到的是Socket发来的消息，则根据Socket是否有操做错误码，调用相应的 回调函数(OnConnect()等)。
   大体的简化代码为：

BOOL CSocket::Connect( ... )
    {
     if( !CAsyncSocket::Connect( ... ) )
     {
         if( WSAGetLastError() == WSAEWOULDBLOCK ) file: //因为异步操做须要时间，不能当即完成，因此Socket返回这个错误
        {
         file: //进入消息循环，以从线程消息队列里查看FD_CONNECT消息，直到收到FD_CONNECT消息，认为链接成功。
         while( PumpMessages( FD_CONNECT ) );
        }
     }
    }
    BOOL CSocket::PumpMessages( UINT uEvent )
    {
            CWinThread* pThread = AfxGetThread();
             while( bBlocking ) file: //bBlocking仅仅是一个标志，看用户是否取消对Connect()的调用
            {
                    MSG msg;
                     if( PeekMessage( &msg, WM_SOCKET_NOTIFY ) )
                    {
                         if( msg.message == WM_SOCKET_NOTIFY && WSAGETSELECTEVENT(msg.lParam) == uStopFlag )
                         {
                                 CAsyncSocket::DoCallBack( msg.wParam, msg.lParam );
                                 return TRUE;
                         }        
                 }
                 else
                {
                         OnMessagePending(); file: //处理消息队列里的其它消息
                         pThread->OnIdle(-1);
                }
         }
    }
    BOOL CSocket::OnMessagePending()
    {
            MSG msg;
             if( PeekMessage( &msg, NULL, WM_PAINT, WM_PAINT, PM_REMOVE ) )
             { file: //这里仅关心WM_PAINT消息，以处理阻塞期间的主窗口重画
                     ::DispatchMessage( &msg );
                     return FALSE;
             }
             return FALSE;
    }

 

   其它的CSocket函数，诸如Send()，Receive()，Accept()都在收到WSAEWOULDBLOCK错误时，进入 PumpMessages()消息循环，这样一个本来异步的CAsyncSocket，到了派生类CSocket，就变成同步的了。
  明白以后，咱们能够对CSocket应用自如了。好比有些程序员将CSocket的操做放入一个线程，以实现多线程的异步Socket(一般，同步+多线程 类似于 异步 )。

4、CSocketFile
  另外，进行Socket编程，不能不提到CSocketFile类，其实它并非用来在Socket双方发送文件的，而是将须要序列化的数据，好比一些结 构体数据，传给对方，这样，程序的CDocument()的序列化函数就彻底能够和CSocketFile 联系起来。例如你有一个CMyDocument实现了Serialize()，你能够这样来将你的文档数据传给Socket的另外一方：

 CSocketFile file( pSocket );
 CArchive ar( &file, CArchive::store );
 pDocument->Serialize( ar );
 ar.Close();

  一样，接收一方能够只改变上面的代码为CArchive ar( &file, CArchive::load );便可。
   注意到，CSocketFile类虽然从CFile派生，但它屏蔽掉了CFile::Open()等函数，而函数里仅扔出一个例外。那么也就是说，你不能 调用CSocketFile的Open函数来打开一个实实在在的文件，不然会致使例外，若是你须要利用CSocketFile来传送文件，你必须提供 CSocketFile类的这些函数的实现。
    再一点，CArchive不支持在datagram的Socket链接上序列化数据。

    找了好些文章，感受这篇挺容易懂的。本来WinSock API是同步模式，若是网络出了问题或者其它缘由他会一直阻塞，缘由就是太过简单的同步模式，它是让像send()这样的调用一直处于线程挂起状态，英特 网上的通讯可不像在PC里CPU跟外设的通讯同样简单，好比咱们打开一个网页，不可能一下就打开，阻塞是常有的事，不少时候咱们都在等，等待你的PC连到 外面集线器的那根线上何时有信号过来，事实是这样，须要等待，可是咱们不能让线程傻傻地等待，采用多线程的方法，让另一个线程等待，设定超时计时器 等等方法，让原来的线程能够干别的事，好比写一行字‘正在链接...’，这就是异步方式，CAsyncSocket就是个比较好的异步方式封装。