在TCP编程中,设置socket为阻塞模式或非阻塞模式对服务端和客户端的行为有着不同的影响。下面分别介绍这两种模式的效果。
阻塞模式
在阻塞模式下,当执行某些网络操作(如连接、读取、写入等)时,如果这些操作不能立即完成,那么调用这些操作的线程将会被阻塞,直到操作完成为止。
服务端
- 建立连接:当服务端调用
accept()
函数等待客户端连接时,如果没有新的连接请求到达,服务端将被阻塞,直到有新的连接请求到达。 - 读写操作:当服务端调用
recv()
或send()
函数进行数据读写时,如果没有数据可读或缓冲区满,则服务端将被阻塞,直到有足够的数据可读或缓冲区有足够的空间可写。
客户端
- 建立连接:当客户端调用
connect()
函数尝试与服务端建立连接时,如果连接未能立即建立,客户端将被阻塞,直到连接成功或失败。 - 读写操作:与服务端类似,客户端调用
recv()
或send()
函数时,如果没有数据可读或缓冲区满,则客户端将被阻塞,直到有足够的数据可读或缓冲区有足够的空间可写。
非阻塞模式
在非阻塞模式下,当执行某些网络操作时,即使这些操作不能立即完成,也不会导致调用线程被阻塞,而是立即返回一个特定的错误码(通常是 EAGAIN
或 EWOULDBLOCK
)。
服务端
- 建立连接:当服务端调用
accept()
函数时,如果没有新的连接请求到达,accept()
将立即返回一个错误,而不是阻塞。 - 读写操作:当服务端调用
recv()
或send()
函数时,如果没有数据可读或缓冲区满,则函数将立即返回一个错误,而不是阻塞。
客户端
- 建立连接:当客户端调用
connect()
函数时,如果连接未能立即建立,connect()
可能会立即返回一个错误,而不是阻塞。 - 读写操作:与服务端类似,客户端调用
recv()
或send()
函数时,如果没有数据可读或缓冲区满,则函数将立即返回一个错误,而不是阻塞。
总结
- 阻塞模式:适合单线程模型,因为阻塞模式下线程在等待 I/O 时会被操作系统调度到其他任务,从而释放 CPU 资源。但在多连接场景下效率较低,因为每个连接都需要等待 I/O 完成。
- 非阻塞模式:适用于多线程或多连接场景,特别是结合多路复用技术(如
select()
,poll()
,epoll()
等)时,可以高效地处理多个连接的 I/O 操作。非阻塞模式下的线程不会因为等待 I/O 而被阻塞,因此可以处理更多的并发连接。
在实际应用中,通常会结合使用阻塞和非阻塞模式,或者采用多路复用来提高性能。例如,在服务端可以使用非阻塞模式配合 select()
或 epoll()
来监听多个连接的活动,而在处理某个具体的连接时可以切换到阻塞模式来进行数据交换。