作者：龍飛
前面一小節(jié)，我們已經(jīng)寫出了TcpServer的構(gòu)造函數(shù)。這個(gè)函數(shù)的實(shí)際作用，就是創(chuàng)建了listen socket（監(jiān)聽嵌套字）。這一節(jié)，我們來(lái)具體分析這個(gè)創(chuàng)建的過(guò)程。
socket和sockaddr的創(chuàng)建是可以相互獨(dú)立的
在函數(shù)中，我們首先通過(guò)socket()系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建了listenSock，然后通過(guò)為結(jié)構(gòu)體賦值的方法具體定義了服務(wù)器端的sockaddr。（memset()函數(shù)的作用是把某個(gè)內(nèi)存段的空間設(shè)定為某值，這里是清零。）其他的概念已經(jīng)在前一小節(jié)講完了。這里需要補(bǔ)充的是說(shuō)明宏定義INADDR_ANY。這里的意思是使用本機(jī)所有可用的IP地址。當(dāng)然，如果你機(jī)器綁定了多個(gè)IP地址，你也可以指定使用哪一個(gè)。
數(shù)據(jù)流簡(jiǎn)易模型（SOCK_STREAM）
我們的例子以電話做的比喻，實(shí)際上，socket stream模型不完全類似電話，它至少有以下這些特點(diǎn)：
1、一種持續(xù)性的連接。這點(diǎn)跟電話是類似的，也可以想象成流動(dòng)著液體的水管。一旦斷開，這種流動(dòng)就會(huì)中斷。
2、數(shù)據(jù)包的發(fā)送實(shí)際上是非連續(xù)的。這個(gè)世界上有什么事物是真正的線性連續(xù)的？呵呵，扯遠(yuǎn)了，這貌似一個(gè)哲學(xué)問(wèn)題。我們僅僅需要知道的是，一個(gè)數(shù)據(jù)包不可能是無(wú)限大的，所以，總是一個(gè)小數(shù)據(jù)包一個(gè)小數(shù)據(jù)包這樣的發(fā)送的。這一點(diǎn)，又有點(diǎn)像郵包的傳遞。這些數(shù)據(jù)包到達(dá)與否，到達(dá)的先后次序本身是無(wú)法保證的，即是說(shuō)，是IP協(xié)議無(wú)法保證的。但是stream形式的TCP協(xié)議，在IP之上，做了一定到達(dá)和到達(dá)順序的保證。
3、傳送管道實(shí)際上是非封閉的。要不干嘛叫“網(wǎng)絡(luò)”-_-!!!。我們之所以能保證數(shù)據(jù)包的“定點(diǎn)”傳送，完全是依靠每個(gè)數(shù)據(jù)包都自帶了目的地址信息。
由此可見，雖然socket和sockaddr可以分別創(chuàng)建，并無(wú)依賴關(guān)系。但是在實(shí)際使用的時(shí)候，一個(gè)socket至少會(huì)綁定一個(gè)本機(jī)的sockaddr，沒(méi)有自己的“地址信息”，就不能接受到網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包（至少在TCP協(xié)議里面是這樣的）。
socket與本機(jī)sockaddr的綁定
有時(shí)候綁定是系統(tǒng)的任務(wù)，特別是當(dāng)你不需要知道自己的IP地址和所使用的端口號(hào)的時(shí)候。但是，我們現(xiàn)在是建立服務(wù)器，你必須告訴客戶端你的連接信息：IP和Port。所以，我們需要指明IP和Port，然后進(jìn)行綁定。
int bind(int socket, struct sockaddr* localAddress, unsigned int addressLength);
作為C++的程序員，也許你會(huì)覺(jué)得這個(gè)函數(shù)很不友好，它似乎更應(yīng)該寫成：
int bind_cpp_style(int socket, const sockaddr& localAddress);
我們需要通過(guò)函數(shù)原型指明兩點(diǎn)：
1、我們僅僅使用sockaddr結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，但并不會(huì)對(duì)原有的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改；
2、我們使用的是完整的結(jié)構(gòu)體，而不僅僅是這個(gè)結(jié)構(gòu)體的指針。（很顯然光用指針是無(wú)法說(shuō)明結(jié)構(gòu)體大小的）
幸運(yùn)的是，在Linux的實(shí)現(xiàn)中，這個(gè)函數(shù)已經(jīng)被寫為：
#include <sys/socket.h>
/* Give the socket FD the local address ADDR (which is LEN bytes long). */
extern int bind (int __fd, __CONST_SOCKADDR_ARG __addr, socklen_t __len)
__THROW;
看到親切的const，我們就知道這個(gè)指針帶入是沒(méi)有“副作用”的。
監(jiān)聽：listen()
stream流模型形式上是一種“持續(xù)性”的連接，這就是要求信息的流動(dòng)是“可來(lái)可去”的。也就是說(shuō)，stream流的socket除了綁定本機(jī)的sockaddr，還應(yīng)該擁有對(duì)方sockaddr的信息。在listen()中，這“對(duì)方的sockaddr”就可以不是某一個(gè)特定的sockaddr。實(shí)際上，listen socket的目的是準(zhǔn)備被動(dòng)的接受來(lái)自“所有”sockaddr的請(qǐng)求。所以，listen()反而就不能指定某個(gè)特定的sockaddr。
int listen(int socket, int queueLimit);
其中第二個(gè)參數(shù)是等待隊(duì)列的限制，一般設(shè)置在5-20。Linux中實(shí)現(xiàn)為：
#include <sys/socket.h>
/* Prepare to accept connections on socket FD.
N connection requests will be queued before further requests are refused.
Returns 0 on success, -1 for errors. */
extern int listen (int __fd, int __n) __THROW;
完成了這一步，回到我們的例子，就像是讓你小弟在電話機(jī)前做好了接電話的準(zhǔn)備工作。需要再次強(qiáng)調(diào)的是，這些行為僅僅是改變了socket的狀態(tài)，實(shí)際上我想強(qiáng)調(diào)的是，為什么這些函數(shù)不會(huì)造成block（阻塞）的原因。（block的概念以后再解釋）
posted on 2008-07-14 13:02
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