理解非阻塞socket：从阻塞到非阻塞的转换

"本文主要介绍了Socket编程中的阻塞与非阻塞模式，详细解析了阻塞模式的工作原理以及send和recv函数的行为，并探讨了如何通过fcntl函数切换Socket的阻塞状态，最后概述了非阻塞模式下的服务器处理流程。" 在计算机网络编程中，Socket接口提供了多种通信方式，其中阻塞和非阻塞模式是两种基本的工作模式。默认情况下，Socket接口采用阻塞模式，这也是最常见的操作方式。在阻塞模式下，当调用如connect()、accept()、read()、write()或gethostbyname()等函数时，如果操作无法立即完成，调用线程会被挂起，直到操作完成才继续执行。 对于send()和recv()这两个关键函数，它们并不直接进行实际的数据传输。send()函数将数据写入系统内核的Socket缓冲区，返回值表示数据是否成功写入缓冲区，而不是数据是否已经发送到网络。同样，recv()函数从Socket缓冲区读取数据，如果缓冲区无数据，阻塞模式下的recv()会等待，直到有数据到达才返回。 非阻塞模式与阻塞模式相反，当调用可能会导致阻塞的函数时，如果数据未准备好，函数不会挂起线程，而是立即返回错误，通常设置errno为EAGAIN或EWOULDBLOCK。当数据准备就绪，可以再次尝试调用这些函数，直到它们成功完成。 fcntl()函数是Linux系统中用于文件描述符控制的重要工具，它可以用来切换Socket的阻塞和非阻塞状态。通过设置cmd参数为F_SETFL，并将lock参数设为O_NONBLOCK，可以将Socket设置为非阻塞模式；而设置lock参数为O_ASYNC则可以启用异步I/O。 在非阻塞模式下，服务器的处理流程通常更加复杂。例如，服务器会在循环中检查是否有新的连接。一旦有新连接到来，它会建立连接并记录，然后在非阻塞模式下处理每个有效连接，这样即使某个连接没有数据可读或可写，也不会影响其他连接的处理。 阻塞和非阻塞模式的选择取决于应用的需求。阻塞模式适合对实时性要求不高的场景，能简化编程逻辑；而非阻塞模式适用于高并发、实时性要求较高的服务，但需要更精细的多路复用和事件处理机制，如使用select()、poll()、epoll()等I/O多路复用技术。