IO 模型之WSAAsyncSelect模型

Winsock提供了一个有用的异步I/O模型。利用这个模型，应用程序可在一个套接字上，接收以Windows消息为基础的网络事件通知。具体的做法是在建好一个套接字后，调用WSAAsyncSelect函数。该模型最早出现于Winsock的1.1版本中，用于帮助应用程序开发者面向一些早期的16位Windows平台（如Windows for Workgroups），适应其“落后”的多任务消息环境。应用程序仍可从这种模型中得到好处，特别是它们用一个标准的Windows例程（常称为"WndProc"），对窗口消息进行管理的时候。该模型亦得到了Microsoft Foundation Class（微软基本类，MFC）对象CSocket的采纳。（节选自《Windows网络编程》第八章)

我还是先贴出代码，然后做详细解释：

#include <winsock.h>

#include <tchar.h>

#define PORT 5150

#define MSGSIZE 1024

#define WM_SOCKET WM_USER+0

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

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

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, PSTR szCmdLine, int iCmdShow)

{

static TCHAR szAppName[] = _T("AsyncSelect Model");

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, TEXT ("This program requires Windows NT!"), szAppName, MB_ICONERROR) ;

return 0 ;

}

hwnd = CreateWindow (szAppName, // window class name

TEXT ("AsyncSelect Model"), // window caption

WS_OVERLAPPEDWINDOW, // window style

CW_USEDEFAULT, // initial x position

CW_USEDEFAULT, // initial y position

CW_USEDEFAULT, // initial x size

CW_USEDEFAULT, // initial y size

NULL, // parent window handle

NULL, // window menu handle

hInstance, // program instance handle

NULL) ; // creation parameters

ShowWindow(hwnd, iCmdShow);

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 wsd;

static SOCKET sListen;

SOCKET sClient;

SOCKADDR_IN local, client;

int ret, iAddrSize = sizeof(client);

char szMessage[MSGSIZE];

switch (message)

{

case WM_CREATE:

// Initialize Windows Socket library

WSAStartup(0x0202, &wsd);

// Create listening socket

sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

// Bind

local.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);

local.sin_family = AF_INET;

local.sin_port = htons(PORT);

bind(sListen, (struct sockaddr *)&local, sizeof(local));

// Listen

listen(sListen, 3);

// Associate listening socket with FD_ACCEPT event

WSAAsyncSelect(sListen, hwnd, WM_SOCKET, FD_ACCEPT);

return 0;

case WM_DESTROY:

closesocket(sListen);

WSACleanup();

PostQuitMessage(0);

return 0;

case WM_SOCKET:

if (WSAGETSELECTERROR(lParam))

{

closesocket(wParam);

break;

}

switch (WSAGETSELECTEVENT(lParam))

{

case FD_ACCEPT:

// Accept a connection from client

sClient = accept(wParam, (struct sockaddr *)&client, &iAddrSize);

// Associate client socket with FD_READ and FD_CLOSE event

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, szMessage, strlen(szMessage), 0);

}

break;

case FD_CLOSE:

closesocket(wParam);

break;

}

return 0;

}

return DefWindowProc(hwnd, message, wParam, lParam);

}

在我看来，WSAAsyncSelect是最简单的一种Winsock I/O模型（之所以说它简单是因为一个主线程就搞定了）。使用Raw Windows API写过窗口类应用程序的人应该都能看得懂。这里，我们需要做的仅仅是：

1.在WM_CREATE消息处理函数中，初始化Windows Socket library，创建监听套接字，绑定，监听，并且调用WSAAsyncSelect函数表示我们关心在监听套接字上发生的FD_ACCEPT事件；

2.自定义一个消息WM_SOCKET，一旦在我们所关心的套接字（监听套接字和客户端套接字）上发生了某个事件，系统就会调用WndProc并且message参数被设置为WM_SOCKET；

3.在WM_SOCKET的消息处理函数中，分别对FD_ACCEPT、FD_READ和FD_CLOSE事件进行处理；

4.在窗口销毁消息(WM_DESTROY)的处理函数中，我们关闭监听套接字，清除Windows Socket library

下面这张用于WSAAsyncSelect函数的网络事件类型表可以让你对各个网络事件有更清楚的认识：

表1

FD_READ应用程序想要接收有关是否可读的通知，以便读入数据

FD_WRITE应用程序想要接收有关是否可写的通知，以便写入数据

FD_OOB应用程序想接收是否有带外（OOB）数据抵达的通知

FD_ACCEPT应用程序想接收与进入连接有关的通知

FD_CONNECT应用程序想接收与一次连接或者多点join操作完成的通知

FD_CLOSE应用程序想接收与套接字关闭有关的通知

FD_QOS应用程序想接收套接字“服务质量”（QoS）发生更改的通知

FD_GROUP_QOS 应用程序想接收套接字组“服务质量”发生更改的通知（现在没什么用处，为未来套接字组的使用保留）

FD_ROUTING_INTERFACE_CHANGE应用程序想接收在指定的方向上，与路由接口发生变化的通知

FD_ADDRESS_LIST_CHANGE 应用程序想接收针对套接字的协议家族，本地地址列表发生变化的通知