非阻塞IO 和阻塞IO：

???????在網絡編程中對于一個網絡句柄會遇到阻塞IO 和非阻塞IO 的概念, 這里對于這兩種socket 先做一下說明：
???????基本概念：

??????????????阻塞IO::

?????????????????????socket 的阻塞模式意味著必須要做完IO 操作（包括錯誤）才會

???????????????????? 返回。

??????????????非阻塞IO::

???????????????????? 非阻塞模式下無論操作是否完成都會立刻返回，需要通過其他方

?????????????????????式來判斷具體操作是否成功。

IO模式設置：

???????????????????????????????????????????????SOCKET
???????對于一個socket 是阻塞模式還是非阻塞模式有兩種方式來處理::

???????方法1、fcntl 設置;用F_GETFL獲取flags,用F_SETFL設置flags|O_NONBLOCK;

???????方法2、recv,send 系列的參數。(讀取，發送時，臨時將sockfd或filefd設置為非阻塞)

????????????????????????????????????????????方法一的實現

?fcntl 函數可以將一個socket 句柄設置成非阻塞模式:?
????? flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);???????????????????????//獲取文件的flags值。

????? fcntl(sockfd, F_SETFL, flags?|?O_NONBLOCK);?? //設置成非阻塞模式；

????? flags? = fcntl(sockfd,F_GETFL,0);

??????fcntl(sockfd,F_SETFL,flags&~O_NONBLOCK);????//設置成阻塞模式；

??????設置之后每次的對于sockfd 的操作都是非阻塞的。

???????????????????????????????????????????方法二的實現

??? recv, send 函數的最后有一個flag 參數可以設置成MSG_DONTWAIT

?????????????臨時將sockfd 設置為非阻塞模式,而無論原有是阻塞還是非阻塞。

????recv(sockfd, buff, buff_size,MSG_DONTWAIT);???? //非阻塞模式的消息發送

????send(scokfd, buff, buff_size, MSG_DONTWAIT);?? //非阻塞模式的消息接受

?

?

????????????????????????????????????????????????????普通文件

??????? 對于文件的阻塞模式還是非阻塞模式::

????????方法1、open時，使用O_NONBLOCK；

????????方法2、fcntl設置，使用F_SETFL，flags|O_NONBLOCK；

??????????????????????????????????

?

??????????????????????????????????????????????消息隊列

????????對于消息隊列消息的發送與接受::

????????//非阻塞??msgsnd(sockfd,msgbuf,msgsize(不包含類型大小),IPC_NOWAIT)

??????? //阻塞?????msgrcv(scokfd,msgbuf,msgsize(**),msgtype,IPC_NOWAIT);

?

?????????????????????? ???????????????????????????????????????

?

??????????????????????????????????????????????????????????????????讀????????????????

阻塞與非阻塞讀的區別:? //阻塞和非阻塞的區別在于沒有數據到達的時候是否立刻返回．

讀(read/recv/msgrcv):

???????讀的本質來說其實不能是讀,在實際中, 具體的接收數據不是由這些調用來進行,是由于系統底層自動完成的。read 也好,recv 也好只負責把數據從底層緩沖copy 到我們指定的位置.

????? ?對于讀來說(read, 或者recv) ::

阻塞情況下::

?????? 在阻塞條件下，read/recv/msgrcv的行為::

?????? 1、如果沒有發現數據在網絡緩沖中會一直等待，

???????2、當發現有數據的時候會把數據讀到用戶指定的緩沖區，但是如果這個時候讀到的數據量比較少，比參數中指定的長度要小，read 并不會一直等待下去，而是立刻返回。

???????read 的原則::是數據在不超過指定的長度的時候有多少讀多少，沒有數據就會一直等待。

???????所以一般情況下::我們讀取數據都需要采用循環讀的方式讀取數據，因為一次read 完畢不能保證讀到我們需要長度的數據，

???????read 完一次需要判斷讀到的數據長度再決定是否還需要再次讀取。

非阻塞情況下::

?????? 在非阻塞的情況下，read 的行為::

???????1、如果發現沒有數據就直接返回，

?????? 2、如果發現有數據那么也是采用有多少讀多少的進行處理．

???????????? 所以::read 完一次需要判斷讀到的數據長度再決定是否還需要再次讀取。

?

對于讀而言::???阻塞和非阻塞的區別在于沒有數據到達的時候是否立刻返回．
???????recv 中有一個MSG_WAITALL 的參數::

???????recv(sockfd, buff, buff_size, MSG_WAITALL),
?????? 在正常情況下recv 是會等待直到讀取到buff_size 長度的數據，但是這里的WAITALL 也只是盡量讀全，在有中斷的情況下recv 還是可能會被打斷，造成沒有讀完指定的buff_size的長度。

???????所以即使是采用recv + WAITALL 參數還是要考慮是否需要循環讀取的問題，在實驗中對于多數情況下recv (使用了MSG_WAITALL)還是可以讀完buff_size，

?????? 所以相應的性能會比直接read 進行循環讀要好一些。

?

注意::????? //使用MSG_WAITALL時，sockfd必須處于阻塞模式下，否則不起作用。

?????????????? //所以MSG_WAITALL不能和MSG_NONBLOCK同時使用。

???????要注意的是使用MSG_WAITALL的時候，sockfd 必須是處于阻塞模式下，否則WAITALL不能起作用。

?

?

?????????????????????????????????????????????????????????????????????????寫?

?

?

阻塞與非阻塞寫的區別:???? //
寫(send/write/msgsnd)::

???????寫的本質也不是進行發送操作,而是把用戶態的數據copy 到系統底層去,然后再由系統進行發送操作,send，write返回成功，只表示數據已經copy 到底層緩沖,而不表示數據已經發出,更不能表示對方端口已經接收到數據.
?????? 對于write(或者send)而言，

阻塞情況下::???????????????? //阻塞情況下，write會將數據發送完。(不過可能被中斷)

?????? 在阻塞的情況下，是會一直等待，直到write 完，全部的數據再返回．這點行為上與讀操作有所不同。

????????原因::

????????????? 讀，究其原因主要是讀數據的時候我們并不知道對端到底有沒有數據，數據是在什么時候結束發送的，如果一直等待就可能會造成死循環，所以并沒有去進行這方面的處理；

??????????????寫，而對于write, 由于需要寫的長度是已知的，所以可以一直再寫，直到寫完．不過問題是write 是可能被打斷嗎，造成write 一次只write 一部分數據, 所以write 的過程還是需要考慮循環write,?只不過多數情況下一次write 調用就可能成功.

?

非阻塞寫的情況下::???? //

?????? 非阻塞寫的情況下，是采用可以寫多少就寫多少的策略．與讀不一樣的地方在于，有多少讀多少是由網絡發送的那一端是否有數據傳輸到為標準，但是對于可以寫多少是由本地的網絡堵塞情況為標準的，在網絡阻塞嚴重的時候，網絡層沒有足夠的內存來進行寫操作，這時候就會出現寫不成功的情況，阻塞情況下會盡可能(有可能被中斷)等待到數據全部發送完畢， 對于非阻塞的情況就是一次寫多少算多少,沒有中斷的情況下也還是會出現write 到一部分的情況.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的IO模式设置，阻塞与非阻塞的比较，recv参数对性能的影响—O_NONBLOCK(open使用)、IPC_NOWAIT(msgrcv)、MSG_DONTWAIT的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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