非阻塞socket的连接

    

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  补充关于select在异步(非阻塞)connect中的应用,刚开始搞socket编程的时候

　　我一直都用阻塞式的connect,非阻塞connect的问题是由于当时搞proxy scan

　　而提出的呵呵

　　通过在网上与网友们的交流及查找相关FAQ,总算知道了怎么解决这一问题.同样

　　用select可以很好地解决这一问题.大致过程是这样的:

　　1.将打开的socket设为非阻塞的,可以用fcntl(socket, F_SETFL, O_NDELAY)完

　　成(有的系统用FNEDLAY也可).

　　2.发connect调用,这时返回-1,但是errno被设为EINPROGRESS,意即connect仍旧

　　在进行还没有完成.

　　3.将打开的socket设进被监视的可写(注意不是可读)文件集合用select进行监视,

　　如果可写,用

　　getsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, sizeof(int));

　　来得到error的值,如果为零,则connect成功.

　　在许多unix版本的proxyscan程序你都可以看到类似的过程,另外在solaris精华

　　区->编程技巧中有一个通用的带超时参数的connect模块.

　　我们知道，缺省状态下的套接字都是阻塞方式的，这意味着一个套接口的调用不能立即完成时，进程将进入睡眠状态，并等待操作完成。对于某些应用，需要及时可控的客户响应，而阻塞的方式可能会导致一个较长的时间段内，连接没有响应。造成套接字阻塞的操作主要有recv, send, accept, connect.

　　下面主要以connect为例，讲讲非阻塞的connect的工作原理。当一个TCP套接字设置为非阻塞后，调用connect，会立刻返回一个EINPROCESS的错误。但TCP的三路握手继续进行，我们将用select函数检查这个连接是否建立成功。建立非阻塞的connect有下面三个用途：

　　1.       可以在系统做三路握手的时候做些其它事情，这段时间你可以为所欲为。

　　2.       可以用这个技术同时建立多个连接，在web应用中很普遍。

　　3.       可以缩短connect的超时时间，多数实现中，connect的超时在75秒到几分钟之间。

　　虽然非阻塞的conncet实现起来并不复杂，但我们必须注意以下的细节:

　　* 即使套接字是非阻塞的，如果连接的服务器是在同一台主机，connect通常会立刻建立。(connect 返回 0 而不是EINPROCESS)

　　* 当连接成功建立时，描述字变成可写

　　* 当连接出错时，描述字变成可读可写

　　例程：定义一个非阻塞的 connect 函数 connect_nonb

　　int connect_nonb(int sockfd, const SA *saptr, socklen_t salen, intnsec)

　　{

　　int flags, n, error;

　　socklen_t len;

　　fd_set rset, wset;

　　struct timeval tval;

　　// 获取当前socket的属性， 并设置 noblocking 属性

　　flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);

　　fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NOBLOCK);

　　errno = 0;

　　if ( (n = connect(sockfd, saptr, salen)) < 0)

　　if (errno != EINPROGRESS)

　　return (-1);

　　// 可以做任何其它的操作

　　if (n == 0)

　　goto done; // 一般是同一台主机调用，会返回 0

　　FD_ZERO(&rset);

　　FD_SET(sockfd, &rset);

　　wset = rset;  // 这里会做 block copy

　　tval.tv_sec = nsec;

　　tval.tv_usec = 0;

　　// 如果nsec 为0，将使用缺省的超时时间，即其结构指针为 NULL

　　// 如果tval结构中的时间为0，表示不做任何等待，立刻返回

　　if ((n = select(sockfd+1, &rset, &west, NULL,nsec?tval:NULL)) == 0) {

　　close(sockfd);

　　errno = ETIMEOUT;

　　return (-1);

　　}

　　if(FD_ISSET(sockfd, &rset) || FD_ISSET(sockfd, &west)) {

　　len = sizeof(error);

　　// 如果连接成功，此调用返回 0

　　if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len)< 0)

　　return (-1);

　　}

　　else err_quit(“select error: sockfd not set”);

　　done:

　　fcntl(sockfd, F_SETFL, flags); // 恢复socket 属性

　　if (error) {

　　close(sockfd);

　　errno = error;

　　return (-1);

　　}

　　Return (0);

　　}

　　注意事项：

　　* 如果select调用之前，连接已经建立成功，并且有数据发送过来了，这时套接字将是即可读又可写，和连接失败时是一样的。所以我们必须用getsockopt来检查套接字的状态。

　　* 如果我们不能确定套接字可写是成功的唯一情况时，我们可以采用以下的调用

　　（1） 调用getpeername，如果调用失败，返回ENOTCONN，表示连接失败

　　（2） 调用read，长度参数为0，如果read失败，表示connect失败。

　　（3） 再调用connect一次，其应该失败，如果错误是EISCONN，表示套接字已建立而且连接成功。

　　* 如果在一个阻塞的套接字上调用的connect，在TCP三路握手前被中断，如果connect不被自动重启，会返回EINTR。但是我们不能调用connect等待连接完成，这样会返回EADDRINUSE，此时我们必须调用select，和非阻塞的方式一样。