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Boost.Asio c++ 网络编程翻译（4）

2024-07-23 16:34:52   223人阅读

同步VS异步
首先，异步编程和同步编程是有极大的不同的。在同步编程中，你所有的操作都是顺序执行的，比如从一个socket中读取（请求），然后写入（回应）到socket中。每一个操作操作都是阻塞的。因为操作是阻塞的，所以为了不影响主程序，当读写一个socket时，通常创建一个或多个线程来处理socket的输入/输出。因此，同步的服务端/客户端通常是多线程的。
相反的，异步编程是事件驱动的。你启动了一个操作，但是你不知道它何时会结束；你只是提供一个回调，当操作结束时，它会调用这个API，并返回操作结果。对于有着丰富经验的QT（诺基亚用来创建跨平台图形用户界面应用程序的库）程序员来说，这就是第二天性。因此，在异步编程中，你只需要一个线程。
因为中途做改变会非常困难而且容易出错，所以你在项目初期（最好是一开始）就得决定用同步还是异步的方式实现网络通信。不仅API有极大的不同，你程序的语意也会完全改变（异步网络通信通常比同步网络通信更加难以测试和调试）。你需要考虑是采用阻塞调用和多线程的方式（同步，通常比较简单），或者是更少的线程和事件驱动（异步，通常更复杂）。
下面是一个基本的同步客户端例子：
using boost::asio;
io_service service;
ip::tcp::endpoint ep( ip::address::from_string("127.0.0.1"), 2001);
ip::tcp::socket sock(service);
sock.connect(ep);
首先，你的程序需要至少一个io_service实例。Boost.Asio使用io_service同操作系统的输入/输出服务进行交互。通常一个io_service的实例就足够了。然后，创建你想要连接的地址和端口，然后建立socket。把socket连接到你的地址和端口。
下面是一个简单的使用Boost.Asio的服务端：
typedef boost::shared_ptr<ip::tcp::socket> socket_ptr;
io_service service;
ip::tcp::endpoint ep( ip::tcp::v4(), 2001)); // listen on 2001
ip::tcp::acceptor acc(service, ep);
while ( true) {
socket_ptr sock(new ip::tcp::socket(service));
acc.accept(*sock);
boost::thread( boost::bind(client_session, sock));
}
void client_session(socket_ptr sock) {
while ( true) {
char data[512];
size_t len = sock->read_some(buffer(data));
if ( len > 0)
write(*sock, buffer("ok", 2));
}
}
首先，同样是需要至少一个io_service实例。然后你指定你想要监听的端口，然后创建一个接收器，一个用来接收客户端连接的对象。
在接下来的循环中，你创建一个虚拟的socket来等待客户端的连接。然后当一个连接被建立时，你创建一个线程来处理这个连接。
在client_session线程中来读取一个客户端的请求，进行解析，然后返回结果。
而创建一个异步的客户端，你需要做如下的事情：
using boost::asio;
io_service service;
ip::tcp::endpoint ep( ip::address::from_string("127.0.0.1"), 2001);
ip::tcp::socket sock(service);
sock.async_connect(ep, connect_handler);
service.run();
void connect_handler(const boost::system::error_code & ec) {
// here we know we connected successfully
// if ec indicates success
}
在程序中你需要创建至少一个io_service实例。你需要指定连接的地址以及创建socket。
当连接完成时（其完成处理程序）你就异步地连接到了指定的地址和端口，也就是说，connect_handler被调用了。
当connect_handler被调用时，检查错误代码（ec），如果成功，你就可以向服务端进行异步的写入。
注意：只要有待解决的异步操作，servece.run()循环就会一直运行。在之前的例子中，只执行了一个这样的操作，就是socket的async_connect。在这之后，service.run()就退出了。
每一个异步操作都有一个完成处理程序——一个操作完成之后被调用的函数。
下面的代码是一个基本的异步服务端
using boost::asio;
typedef boost::shared_ptr<ip::tcp::socket> socket_ptr;
io_service service;
ip::tcp::endpoint ep( ip::tcp::v4(), 2001)); // listen on 2001
ip::tcp::acceptor acc(service, ep);
socket_ptr sock(new ip::tcp::socket(service));
start_accept(sock);
service.run();
void start_accept(socket_ptr sock) {
acc.async_accept(*sock, boost::bind( handle_accept, sock, _1) );
}
void handle_accept(socket_ptr sock, const boost::system::error_code &
err) {
if ( err) return;
// at this point, you can read/write to the socket
socket_ptr sock(new ip::tcp::socket(service));
start_accept(sock);
}
在之前的代码片段中，首先，你创建一个io_service实例，然后指定监听的端口。然后，你创建接收器acc——一个接受客户端连接，创建一个虚拟的socket，然后异步等待客户端连接的对象。
最后，运行异步service.run()循环。当接收到客户端连接时，handle_accept被调用（调用async_accept的完成处理程序）。如果没有错误，这个socket就可以用来做读写操作。
在使用这个socket之后，你创建了一个新的socket，然后再次调用start_accept()，用来创建另外一个“等待客户端连接”的异步操作，从而使service.run()循环一直保持忙碌状态。

Boost.Asio c++ 网络编程翻译（4）


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