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内核socket编程

发布时间:2023-04-30 03:35:14

❶ 大型的PHP应用,通常使用什么应用做消息队列

一、消息队列概述x0dx0a消息队列中间件是分布式系统中重要的组件,主要解决应用耦合,异步消息,流量削锋等问题。实现高性能,高可用,可伸缩和最终一致性架构。是大型分布式系统不可缺少的中间件。x0dx0a目前在生产环境,使用较多的消息队列有ActiveMQ,RabbitMQ,ZeroMQ,Kafka,MetaMQ,RocketMQ等。x0dx0a二、消息队列应用场景x0dx0a以下介绍消息队列在实际应用中常用的使用场景。异步处理,应用解耦,流量削锋和消息通讯四个场景。x0dx0a2.1异步处理x0dx0a场景说明:用户注册后,需要发注册邮件和注册短信。传统的做法有两种1.串行的方式;2.并行方式。x0dx0a(1)串行方式:将注册信息写入数据库成功后,发送注册邮件,再发送注册短信。以上三个任务全部完成后,返回给客户端。(架构KKQ:466097527,欢迎加入)x0dx0a(2)并行方式:将注册信息写入数据库成功后,发送注册邮件的同时,发送注册短信。以上三个任务完成后,返回给客户端。与串行的差别是,并行的方式可以提高处理的时间。x0dx0a假设三个业务节点每个使用50毫秒钟,不考虑网络等其他开销,则串行方式的时间是150毫秒,并行的时间可能是100毫秒。x0dx0a因为CPU在单位时间内处理的请求数是一定的,假设CPU1秒内吞吐量是100次。则串行方式1秒内CPU可处理的请求量是7次(1000/150)。并行方式处理的请求量是10次(1000/100)。x0dx0a小结:如以上案例描述,传统的方式系统的性能(并发量,吞吐量,响应时间)会有瓶颈。如何解决这个问题呢?x0dx0a引入消息队列,将不是必须的业务逻辑,异步处理。改造后的架构如下:x0dx0a按照以上约定,用户的响应时间相当于是注册信息写入数据库的时间,也就是50毫秒。注册邮件,发送短信写入消息队列后,直接返回,因此写入消息队列的速度很快,基本可以忽略,因此用户的响应时间可能是50毫秒。因此架构改变后,系统的吞吐量提高到每秒20 QPS。比串行提高了3倍,比并行提高了两倍。x0dx0a2.2应用解耦x0dx0a场景说明:用户下单后,订单系统需要通知库存系统。传统的做法是,订单系统调用库存系统的接口。如下图:x0dx0a传统模式的缺点:x0dx0a1) 假如库存系统无法访问,则订单减库存将失败,从而导致订单失败;x0dx0a2) 订单系统与库存系统耦合;x0dx0a如何解决以上问题呢?引入应用消息队列后的方案,如下图:x0dx0a订单系统:用户下单后,订单系统完成持久化处理,将消息写入消息队列,返回用户订单下单成功。x0dx0a库存系统:订阅下单的消息,采用拉/推的方式,获取下单信息,库存系统根据下单信息,进行库存操作。x0dx0a假如:在下单时库存系统不能正常使用。也不影响正常下单,因为下单后,订单系统写入消息队列就不再关心其他的后续操作了。实现订单系统与库存系统的应用解耦。x0dx0a2.3流量削锋x0dx0a流量削锋也是消息队列中的常用场景,一般在秒杀或团抢活动中使用广泛。x0dx0a应用场景:秒杀活动,一般会因为流量过大,导致流量暴增,应用挂掉。为解决这个问题,一般需要在应用前端加入消息队列。x0dx0a可以控制活动的人数;x0dx0a可以缓解短时间内高流量压垮应用;x0dx0a用户的请求,服务器接收后,首先写入消息队列。假如消息队列长度超过最大数量,则直接抛弃用户请求或跳转到错误页面;x0dx0a秒杀业务根据消息队列中的请求信息,再做后续处理。x0dx0a2.4日志处理x0dx0a日志处理是指将消息队列用在日志处理中,比如Kafka的应用,解决大量日志传输的问题。架构简化如下:x0dx0a日志采集客户端,负责日志数据采集,定时写受写入Kafka队列;x0dx0aKafka消息队列,负责日志数据的接收,存储和转发;x0dx0a日志处理应用:订阅并消费kafka队列中的日志数据;x0dx0a以下是新浪kafka日志处理应用案例:x0dx0a(1)Kafka:接收用户日志的消息队列。x0dx0a(2)Logstash:做日志解析,统一成JSON输出给Elasticsearch。x0dx0a(3)Elasticsearch:实时日志分析服务的核心技术,一个schemaless,实时的数据存储服务,通过index组织数据,兼具强大的搜索和统计功能。x0dx0a(4)Kibana:基于Elasticsearch的数据可视化组件,超强的数据可视化能力是众多公司选择ELK stack的重要原因。x0dx0a2.5消息通讯x0dx0a消息通讯是指,消息队列一般都内置了高效的通信机制,因此也可以用在纯的消息通讯。比如实现点对点消息队列,或者聊天室等。x0dx0a点对点通讯:x0dx0a客户端A和客户端B使用同一队列,进行消息通讯。x0dx0a聊天室通讯:x0dx0a客户端A,客户端B,客户端N订阅同一主题,进行消息发布和接收。实现类似聊天室效果。x0dx0a以上实际是消息队列的两种消息模式,点对点或发布订阅模式。模型为示意图,供参考。x0dx0a三、消息中间件示例x0dx0a3.1电商系统x0dx0a消息队列采用高可用,可持久化的消息中间件。比如Active MQ,Rabbit MQ,Rocket Mq。(1)应用将主干逻辑处理完成后,写入消息队列。消息发送是否成功可以开启消息的确认模式。(消息队列返回消息接收成功状态后,应用再返回,这样保障消息的完整性)x0dx0a(2)扩展流程(发短信,配送处理)订阅队列消息。采用推或拉的方式获取消息并处理。x0dx0a(3)消息将应用解耦的同时,带来了数据一致性问题,可以采用最终一致性方式解决。比如主数据写入数据库,扩展应用根据消息队列,并结合数据库方式实现基于消息队列的后续处理。x0dx0a3.2日志收集系统x0dx0a分为Zookeeper注册中心,日志收集客户端,Kafka集群和Storm集群(OtherApp)四部分组成。x0dx0aZookeeper注册中心,提出负载均衡和地址查找服务;x0dx0a日志收集客户端,用于采集应用系统的日志,并将数据推送到kafka队列;x0dx0a四、JMS消息服务x0dx0a讲消息队列就不得不提JMS 。JMS(Java Message Service,Java消息服务)API是一个消息服务的标准/规范,允许应用程序组件基于JavaEE平台创建、发送、接收和读取消息。它使分布式通信耦合度更低,消息服务更加可靠以及异步性。x0dx0a在EJB架构中,有消息bean可以无缝的与JM消息服务集成。在J2EE架构模式中,有消息服务者模式,用于实现消息与应用直接的解耦。x0dx0a4.1消息模型x0dx0a在JMS标准中,有两种消息模型P2P(Point to Point),Publish/Subscribe(Pub/Sub)。x0dx0a4.1.1 P2P模式x0dx0aP2P模式包含三个角色:消息队列(Queue),发送者(Sender),接收者(Receiver)。每个消息都被发送到一个特定的队列,接收者从队列中获取消息。队列保留着消息,直到他们被消费或超时。x0dx0aP2P的特点x0dx0a每个消息只有一个消费者(Consumer)(即一旦被消费,消息就不再在消息队列中)x0dx0a发送者和接收者之间在时间上没有依赖性,也就是说当发送者发送了消息之后,不管接收者有没有正在运行,它不会影响到消息被发送到队列x0dx0a接收者在成功接收消息之后需向队列应答成功x0dx0a如果希望发送的每个消息都会被成功处理的话,那么需要P2P模式。(架构KKQ:466097527,欢迎加入)x0dx0a4.1.2 Pub/sub模式x0dx0a包含三个角色主题(Topic),发布者(Publisher),订阅者(Subscriber) 。多个发布者将消息发送到Topic,系统将这些消息传递给多个订阅者。x0dx0aPub/Sub的特点x0dx0a每个消息可以有多个消费者x0dx0a发布者和订阅者之间有时间上的依赖性。针对某个主题(Topic)的订阅者,它必须创建一个订阅者之后,才能消费发布者的消息。x0dx0a为了消费消息,订阅者必须保持运行的状态。x0dx0a为了缓和这样严格的时间相关性,JMS允许订阅者创建一个可持久化的订阅。这样,即使订阅者没有被激活(运行),它也能接收到发布者的消息。x0dx0a如果希望发送的消息可以不被做任何处理、或者只被一个消息者处理、或者可以被多个消费者处理的话,那么可以采用Pub/Sub模型。x0dx0a4.2消息消费x0dx0a在JMS中,消息的产生和消费都是异步的。对于消费来说,JMS的消息者可以通过两种方式来消费消息。x0dx0a(1)同步x0dx0a订阅者或接收者通过receive方法来接收消息,receive方法在接收到消息之前(或超时之前)将一直阻塞;x0dx0a(2)异步x0dx0a订阅者或接收者可以注册为一个消息监听器。当消息到达之后,系统自动调用监听器的onMessage方法。x0dx0aJNDI:Java命名和目录接口,是一种标准的Java命名系统接口。可以在网络上查找和访问服务。通过指定一个资源名称,该名称对应于数据库或命名服务中的一个记录,同时返回资源连接建立所必须的信息。x0dx0aJNDI在JMS中起到查找和访问发送目标或消息来源的作用。(架构KKQ:466097527,欢迎加入)x0dx0a4.3JMS编程模型x0dx0a(1) ConnectionFactoryx0dx0a创建Connection对象的工厂,针对两种不同的jms消息模型,分别有QueueConnectionFactory和TopicConnectionFactory两种。可以通过JNDI来查找ConnectionFactory对象。x0dx0a(2) Destinationx0dx0aDestination的意思是消息生产者的消息发送目标或者说消息消费者的消息来源。对于消息生产者来说,它的Destination是某个队列(Queue)或某个主题(Topic);对于消息消费者来说,它的Destination也是某个队列或主题(即消息来源)。x0dx0a所以,Destination实际上就是两种类型的对象:Queue、Topic可以通过JNDI来查找Destination。x0dx0a(3) Connectionx0dx0aConnection表示在客户端和JMS系统之间建立的链接(对TCP/IP socket的包装)。Connection可以产生一个或多个Session。跟ConnectionFactory一样,Connection也有两种类型:QueueConnection和TopicConnection。x0dx0a(4) Sessionx0dx0aSession是操作消息的接口。可以通过session创建生产者、消费者、消息等。Session提供了事务的功能。当需要使用session发送/接收多个消息时,可以将这些发送/接收动作放到一个事务中。同样,也分QueueSession和TopicSession。x0dx0a(5) 消息的生产者x0dx0a消息生产者由Session创建,并用于将消息发送到Destination。同样,消息生产者分两种类型:QueueSender和TopicPublisher。可以调用消息生产者的方法(send或publish方法)发送消息。x0dx0a(6) 消息消费者x0dx0a消息消费者由Session创建,用于接收被发送到Destination的消息。两种类型:QueueReceiver和TopicSubscriber。可分别通过session的createReceiver(Queue)或createSubscriber(Topic)来创建。当然,也可以session的creatDurableSubscriber方法来创建持久化的订阅者。x0dx0a(7) MessageListenerx0dx0a消息监听器。如果注册了消息监听器,一旦消息到达,将自动调用监听器的onMessage方法。EJB中的MDB(Message-Driven Bean)就是一种MessageListener。x0dx0a深入学习JMS对掌握JAVA架构,EJB架构有很好的帮助,消息中间件也是大型分布式系统必须的组件。本次分享主要做全局性介绍,具体的深入需要大家学习,实践,总结,领会。x0dx0a五、常用消息队列x0dx0a一般商用的容器,比如WebLogic,JBoss,都支持JMS标准,开发上很方便。但免费的比如Tomcat,Jetty等则需要使用第三方的消息中间件。本部分内容介绍常用的消息中间件(Active MQ,Rabbit MQ,Zero MQ,Kafka)以及他们的特点。x0dx0a5.1 ActiveMQx0dx0aActiveMQ 是Apache出品,最流行的,能力强劲的开源消息总线。ActiveMQ 是一个完全支持JMS1.1和J2EE 1.4规范的 JMS Provider实现,尽管JMS规范出台已经是很久的事情了,但是JMS在当今的J2EE应用中间仍然扮演着特殊的地位。x0dx0aActiveMQ特性如下:x0dx0a⒈ 多种语言和协议编写客户端。语言: Java,C,C++,C#,Ruby,Perl,Python,PHP。应用协议: OpenWire,Stomp REST,WS Notification,XMPP,AMQPx0dx0a⒉ 完全支持JMS1.1和J2EE 1.4规范 (持久化,XA消息,事务)x0dx0a⒊ 对spring的支持,ActiveMQ可以很容易内嵌到使用Spring的系统里面去,而且也支持Spring2.0的特性x0dx0a⒋ 通过了常见J2EE服务器(如 Geronimo,JBoss 4,GlassFish,WebLogic)的测试,其中通过JCA 1.5 resource adaptors的配置,可以让ActiveMQ可以自动的部署到任何兼容J2EE 1.4 商业服务器上x0dx0a⒌ 支持多种传送协议:in-VM,TCP,SSL,NIO,UDP,JGroups,JXTAx0dx0a⒍ 支持通过JDBC和journal提供高速的消息持久化x0dx0a⒎ 从设计上保证了高性能的集群,客户端-服务器,点对点x0dx0a⒏ 支持Ajaxx0dx0a⒐ 支持与Axis的整合x0dx0a⒑ 可以很容易得调用内嵌JMS provider,进行测试x0dx0a5.2 RabbitMQx0dx0aRabbitMQ是流行的开源消息队列系统,用erlang语言开发。RabbitMQ是AMQP(高级消息队列协议)的标准实现。支持多种客户端,如:Python、Ruby、.NET、Java、JMS、C、PHP、ActionScript、XMPP、STOMP等,支持AJAX,持久化。用于在分布式系统中存储转发消息,在易用性、扩展性、高可用性等方面表现不俗。x0dx0a几个重要概念:x0dx0aBroker:简单来说就是消息队列服务器实体。x0dx0aExchange:消息交换机,它指定消息按什么规则,路由到哪个队列。x0dx0aQueue:消息队列载体,每个消息都会被投入到一个或多个队列。x0dx0aBinding:绑定,它的作用就是把exchange和queue按照路由规则绑定起来。x0dx0aRouting Key:路由关键字,exchange根据这个关键字进行消息投递。x0dx0avhost:虚拟主机,一个broker里可以开设多个vhost,用作不同用户的权限分离。x0dx0aprocer:消息生产者,就是投递消息的程序。x0dx0aconsumer:消息消费者,就是接受消息的程序。x0dx0achannel:消息通道,在客户端的每个连接里,可建立多个channel,每个channel代表一个会话任务。x0dx0a消息队列的使用过程,如下:x0dx0a(1)客户端连接到消息队列服务器,打开一个channel。x0dx0a(2)客户端声明一个exchange,并设置相关属性。x0dx0a(3)客户端声明一个queue,并设置相关属性。x0dx0a(4)客户端使用routing key,在exchange和queue之间建立好绑定关系。x0dx0a(5)客户端投递消息到exchange。x0dx0aexchange接收到消息后,就根据消息的key和已经设置的binding,进行消息路由,将消息投递到一个或多个队列里。x0dx0a5.3 ZeroMQx0dx0a号称史上最快的消息队列,它实际类似于Socket的一系列接口,他跟Socket的区别是:普通的socket是端到端的(1:1的关系),而ZMQ却是可以N:M 的关系,人们对BSD套接字的了解较多的是点对点的连接,点对点连接需要显式地建立连接、销毁连接、选择协议(TCP/UDP)和处理错误等,而ZMQ屏蔽了这些细节,让你的网络编程更为简单。ZMQ用于node与node间的通信,node可以是主机或者是进程。x0dx0a引用官方的说法: “ZMQ(以下ZeroMQ简称ZMQ)是一个简单好用的传输层,像框架一样的一个socket library,他使得Socket编程更加简单、简洁和性能更高。是一个消息处理队列库,可在多个线程、内核和主机盒之间弹性伸缩。ZMQ的明确目标是“成为标准网络协议栈的一部分,之后进入linux内核”。现在还未看到它们的成功。但是,它无疑是极具前景的、并且是人们更加需要的“传统”BSD套接字之上的一 层封装。ZMQ让编写高性能网络应用程序极为简单和有趣。”x0dx0a特点是:x0dx0a高性能,非持久化;x0dx0a跨平台:支持Linux、Windows、OS X等。x0dx0a多语言支持; C、C++、Java、.NET、Python等30多种开发语言。x0dx0a可单独部署或集成到应用中使用;x0dx0a可作为Socket通信库使用。x0dx0a与RabbitMQ相比,ZMQ并不像是一个传统意义上的消息队列服务器,事实上,它也根本不是一个服务器,更像一个底层的网络通讯库,在Socket API之上做了一层封装,将网络通讯、进程通讯和线程通讯抽象为统一的API接口。支持“Request-Reply “,”Publisher-Subscriber“,”Parallel Pipeline”三种基本模型和扩展模型。x0dx0aZeroMQ高性能设计要点:x0dx0a1、无锁的队列模型x0dx0a对于跨线程间的交互(用户端和session)之间的数据交换通道pipe,采用无锁的队列算法CAS;在pipe两端注册有异步事件,在读或者写消息到pipe的时,会自动触发读写事件。x0dx0a2、批量处理的算法x0dx0a对于传统的消息处理,每个消息在发送和接收的时候,都需要系统的调用,这样对于大量的消息,系统的开销比较大,zeroMQ对于批量的消息,进行了适应性的优化,可以批量的接收和发送消息。x0dx0a3、多核下的线程绑定,无须CPU切换x0dx0a区别于传统的多线程并发模式,信号量或者临界区, zeroMQ充分利用多核的优势,每个核绑定运行一个工作者线程,避免多线程之间的CPU切换开销。x0dx0a5.4 Kafkax0dx0aKafka是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统,它可以处理消费者规模的网站中的所有动作流数据。 这种动作(网页浏览,搜索和其他用户的行动)是在现代网络上的许多社会功能的一个关键因素。 这些数据通常是由于吞吐量的要求而通过处理日志和日志聚合来解决。 对于像Hadoop的一样的日志数据和离线分析系统,但又要求实时处理的限制,这是一个可行的解决方案。Kafka的目的是通过Hadoop的并行加载机制来统一线上和离线的消息处理,也是为了通过集群机来提供实时的消费。x0dx0aKafka是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统,有如下特性:x0dx0a通过O(1)的磁盘数据结构提供消息的持久化,这种结构对于即使数以TB的消息存储也能够保持长时间的稳定性能。(文件追加的方式写入数据,过期的数据定期删除)x0dx0a高吞吐量:即使是非常普通的硬件Kafka也可以支持每秒数百万的消息。x0dx0a支持通过Kafka服务器和消费机集群来分区消息。x0dx0a支持Hadoop并行数据加载。x0dx0aKafka相关概念x0dx0aBrokerx0dx0aKafka集群包含一个或多个服务器,这种服务器被称为broker[5]x0dx0aTopicx0dx0a每条发布到Kafka集群的消息都有一个类别,这个类别被称为Topic。(物理上不同Topic的消息分开存储,逻辑上一个Topic的消息虽然保存于一个或多个broker上但用户只需指定消息的Topic即可生产或消费数据而不必关心数据存于何处)x0dx0aPartitionx0dx0aParition是物理上的概念,每个Topic包含一个或多个Partition.x0dx0aProcerx0dx0a负责发布消息到Kafka brokerx0dx0aConsumerx0dx0a消息消费者,向Kafka broker读取消息的客户端。x0dx0aConsumer Groupx0dx0a每个Consumer属于一个特定的Consumer Group(可为每个Consumer指定group name,若不指定group name则属于默认的group)。x0dx0a一般应用在大数据日志处理或对实时性(少量延迟),可靠性(少量丢数据)要求稍低的场景使用。

❷ 想成为嵌入式工程师需要学习哪些内容

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❸ Socket编程中到底什么是套接字

简单的说就是通信的两方的一种约定,用套接字中的相关函数来完成通信过程

应用层通过传输层进行数据通信时,TCP和UDP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个 TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接,许多计算机操作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了称为套接字(Socket)的接口。

区分不同应用程序进程间的网络通信和连接,主要有3个参数:通信的目的IP地址、使用的传输层协议(TCP或UDP)和使用的端口号。Socket原意是 “插座”。通过将这3个参数结合起来,与一个“插座”Socket绑定,应用层就可以和传输层通过套接字接口,区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信,实现数据传输的并发服务。

-- win API socket
本文所谈到的Socket函数如果没有特别说明,都是指的Windows Socket API。

一、WSAStartup函数
int WSAStartup(
WORD wVersionRequested,
LPWSADATA lpWSAData
);
使用Socket的程序在使用Socket之前必须调用WSAStartup函数。该函数的第一个参数指明程序请求使用的Socket版本,其中高位字节指明副版本、低位字节指明主版本;操作系统利用第二个参数返回请求的Socket的版本信息。当一个应用程序调用WSAStartup函数时,操作系统根据请求的Socket版本来搜索相应的Socket库,然后绑定找到的Socket库到该应用程序中。以后应用程序就可以调用所请求的 Socket库中的其它Socket函数了。该函数执行成功后返回0。
例:假如一个程序要使用2.1版本的Socket,那么程序代码如下
wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );

二、WSACleanup函数
int WSACleanup (void);
应用程序在完成对请求的Socket库的使用后,要调用WSACleanup函数来解除与Socket库的绑定并且释放Socket库所占用的系统资源。

三、socket函数
SOCKET socket(
int af,
int type,
int protocol
);
应用程序调用socket函数来创建一个能够进行网络通信的套接字。第一个参数指定应用程序使用的通信协议的协议族,对于TCP/IP协议族,该参数置PF_INET;第二个参数指定要创建的套接字类型,流套接字类型为SOCK_STREAM、数据报套接字类型为SOCK_DGRAM;第三个参数指定应用程序所使用的通信协议。该函数如果调用成功就返回新创建的套接字的描述符,如果失败就返回INVALID_SOCKET。套接字描述符是一个整数类型的值。每个进程的进程空间里都有一个套接字描述符表,该表中存放着套接字描述符和套接字数据结构的对应关系。该表中有一个字段存放新创建的套接字的描述符,另一个字段存放套接字数据结构的地址,因此根据套接字描述符就可以找到其对应的套接字数据结构。每个进程在自己的进程空间里都有一个套接字描述符表但是套接字数据结构都是在操作系统的内核缓冲里。下面是一个创建流套接字的例子:
struct protoent *ppe;
ppe=getprotobyname("tcp");
SOCKET ListenSocket=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,ppe->p_proto);

四、closesocket函数
int closesocket(
SOCKET s
);
closesocket函数用来关闭一个描述符为s套接字。由于每个进程中都有一个套接字描述符表,表中的每个套接字描述符都对应了一个位于操作系统缓冲区中的套接字数据结构,因此有可能有几个套接字描述符指向同一个套接字数据结构。套接字数据结构中专门有一个字段存放该结构的被引用次数,即有多少个套接字描述符指向该结构。当调用closesocket函数时,操作系统先检查套接字数据结构中的该字段的值,如果为1,就表明只有一个套接字描述符指向它,因此操作系统就先把s在套接字描述符表中对应的那条表项清除,并且释放s对应的套接字数据结构;如果该字段大于1,那么操作系统仅仅清除s在套接字描述符表中的对应表项,并且把s对应的套接字数据结构的引用次数减1。
closesocket函数如果执行成功就返回0,否则返回SOCKET_ERROR。

五、send函数
int send(
SOCKET s,
const char FAR *buf,
int len,
int flags
);
不论是客户还是服务器应用程序都用send函数来向TCP连接的另一端发送数据。客户程序一般用send函数向服务器发送请求,而服务器则通常用 send函数来向客户程序发送应答。该函数的第一个参数指定发送端套接字描述符;第二个参数指明一个存放应用程序要发送数据的缓冲区;第三个参数指明实际要发送的数据的字节数;第四个参数一般置0。这里只描述同步Socket的send函数的执行流程。当调用该函数时,send先比较待发送数据的长度 len和套接字s的发送缓冲区的长度,如果len大于s的发送缓冲区的长度,该函数返回SOCKET_ERROR;如果len小于或者等于s的发送缓冲区的长度,那么send先检查协议是否正在发送s的发送缓冲中的数据,如果是就等待协议把数据发送完,如果协议还没有开始发送s的发送缓冲中的数据或者s的发送缓冲中没有数据,那么send就比较s的发送缓冲区的剩余空间和len,如果len大于剩余空间大小send就一直等待协议把s的发送缓冲中的数据发送完,如果len小于剩余空间大小send就仅仅把buf中的数据到剩余空间里(注意并不是send把s的发送缓冲中的数据传到连接的另一端的,而是协议传的,send仅仅是把buf中的数据到s的发送缓冲区的剩余空间里)。如果send函数数据成功,就返回实际的字节数,如果send在数据时出现错误,那么send就返回SOCKET_ERROR;如果send在等待协议传送数据时网络断开的话,那么send 函数也返回SOCKET_ERROR。要注意send函数把buf中的数据成功到s的发送缓冲的剩余空间里后它就返回了,但是此时这些数据并不一定马上被传到连接的另一端。如果协议在后续的传送过程中出现网络错误的话,那么下一个Socket函数就会返回SOCKET_ERROR。(每一个除 send外的Socket函数在执行的最开始总要先等待套接字的发送缓冲中的数据被协议传送完毕才能继续,如果在等待时出现网络错误,那么该Socket 函数就返回SOCKET_ERROR)
注意:在Unix系统下,如果send在等待协议传送数据时网络断开的话,调用send的进程会接收到一个SIGPIPE信号,进程对该信号的默认处理是进程终止。

六、recv函数
int recv(
SOCKET s,
char FAR *buf,
int len,
int flags
);
不论是客户还是服务器应用程序都用recv函数从TCP连接的另一端接收数据。该函数的第一个参数指定接收端套接字描述符;第二个参数指明一个缓冲区,该缓冲区用来存放recv函数接收到的数据;第三个参数指明buf的长度;第四个参数一般置0。这里只描述同步Socket的recv函数的执行流程。当应用程序调用recv函数时,recv先等待s的发送缓冲中的数据被协议传送完毕,如果协议在传送s的发送缓冲中的数据时出现网络错误,那么 recv函数返回SOCKET_ERROR,如果s的发送缓冲中没有数据或者数据被协议成功发送完毕后,recv先检查套接字s的接收缓冲区,如果s接收缓冲区中没有数据或者协议正在接收数据,那么recv就一直等待,只到协议把数据接收完毕。当协议把数据接收完毕,recv函数就把s的接收缓冲中的数据 到buf中(注意协议接收到的数据可能大于buf的长度,所以在这种情况下要调用几次recv函数才能把s的接收缓冲中的数据完。 recv函数仅仅是数据,真正的接收数据是协议来完成的),recv函数返回其实际的字节数。如果recv在时出错,那么它返回 SOCKET_ERROR;如果recv函数在等待协议接收数据时网络中断了,那么它返回0。
注意:在Unix系统下,如果recv函数在等待协议接收数据时网络断开了,那么调用recv的进程会接收到一个SIGPIPE信号,进程对该信号的默认处理是进程终止。

七、bind函数
int bind(
SOCKET s,
const struct sockaddr FAR *name,
int namelen
);
当创建了一个Socket以后,套接字数据结构中有一个默认的IP地址和默认的端口号。一个服务程序必须调用bind函数来给其绑定一个IP地址和一个特定的端口号。客户程序一般不必调用bind函数来为其Socket绑定IP地址和断口号。该函数的第一个参数指定待绑定的Socket描述符;第二个参数指定一个sockaddr结构,该结构是这样定义的:
struct sockaddr {
u_short sa_family;
char sa_data[14];
};
sa_family指定地址族,对于TCP/IP协议族的套接字,给其置AF_INET。当对TCP/IP协议族的套接字进行绑定时,我们通常使用另一个地址结构:
struct sockaddr_in {
short sin_family;
u_short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char sin_zero[8];
};
其中sin_family置AF_INET;sin_port指明端口号;sin_addr结构体中只有一个唯一的字段s_addr,表示IP地址,该字段是一个整数,一般用函数inet_addr()把字符串形式的IP地址转换成unsigned long型的整数值后再置给s_addr。有的服务器是多宿主机,至少有两个网卡,那么运行在这样的服务器上的服务程序在为其Socket绑定IP地址时可以把htonl(INADDR_ANY)置给s_addr,这样做的好处是不论哪个网段上的客户程序都能与该服务程序通信;如果只给运行在多宿主机上的服务程序的Socket绑定一个固定的IP地址,那么就只有与该IP地址处于同一个网段上的客户程序才能与该服务程序通信。我们用0来填充 sin_zero数组,目的是让sockaddr_in结构的大小与sockaddr结构的大小一致。下面是一个bind函数调用的例子:
struct sockaddr_in saddr;
saddr.sin_family = AF_INET;
saddr.sin_port = htons(8888);
saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bind(ListenSocket,(struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr));

八、listen函数
int listen( SOCKET s, int backlog );
服务程序可以调用listen函数使其流套接字s处于监听状态。处于监听状态的流套接字s将维护一个客户连接请求队列,该队列最多容纳backlog个客户连接请求。假如该函数执行成功,则返回0;如果执行失败,则返回SOCKET_ERROR。

九、accept函数
SOCKET accept(
SOCKET s,
struct sockaddr FAR *addr,
int FAR *addrlen
);
服务程序调用accept函数从处于监听状态的流套接字s的客户连接请求队列中取出排在最前的一个客户请求,并且创建一个新的套接字来与客户套接字创建连接通道,如果连接成功,就返回新创建的套接字的描述符,以后与客户套接字交换数据的是新创建的套接字;如果失败就返回 INVALID_SOCKET。该函数的第一个参数指定处于监听状态的流套接字;操作系统利用第二个参数来返回新创建的套接字的地址结构;操作系统利用第三个参数来返回新创建的套接字的地址结构的长度。下面是一个调用accept的例子:
struct sockaddr_in ServerSocketAddr;
int addrlen;
addrlen=sizeof(ServerSocketAddr);
ServerSocket=accept(ListenSocket,(struct sockaddr *)&ServerSocketAddr,&addrlen);

十、connect函数
int connect(
SOCKET s,
const struct sockaddr FAR *name,
int namelen
);
客户程序调用connect函数来使客户Socket s与监听于name所指定的计算机的特定端口上的服务Socket进行连接。如果连接成功,connect返回0;如果失败则返回SOCKET_ERROR。下面是一个例子:
struct sockaddr_in daddr;
memset((void *)&daddr,0,sizeof(daddr));
daddr.sin_family=AF_INET;
daddr.sin_port=htons(8888);
daddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("133.197.22.4");
connect(ClientSocket,(struct sockaddr *)&daddr,sizeof(daddr));

❹ linux手册翻译——socket(2)


socket - 创建一个用于通信的端点


socket() 创建用于通信的端点并返回引用该端点的文件描述符。 成功调用时返回的文件描述符,将是当前没有被进程打开的所有文件描述符中编号最低的。

domain 参数指定一个通信域; 以决定用于通信的协议族。 这些系列在 <sys/socket.h> 中定义。 目前 Linux 内核理解的格式包括:

当然最常用的当然是 AF_INET ,即IPV4。
上述地址族的更多详细信息以及其他几个地址族的信息可以在 address_families(7) 中找到。

套接字具有指定的 type ,它指定了通信语义。 当前定义的类型有:

某些套接字类型可能不会被所有协议族实现。
从 Linux 2.6.27 开始,type 参数有第二个用途:除了指定套接字类型之外,它还可以包含以下任何值的按位或,以修改 socket() 的行为:

老朋友了,上述两个,第一个是非阻塞,第二个是执行exec时自动关闭。

protocol 指定要与套接字一起使用的特定协议。 通常只存在一个协议来支持给定协议族中的特定套接字类型 ,在这种情况下,protocol 可以指定为 0。但是,可能存在许多协议,在这种情况下,必须在此指定特定协议方式。 特定协议对应的编号可以查看文件: /etc/protocols

SOCK_STREAM 类型的套接字是全双工字节流。 它们不保留记录边界。 流套接字必须处于连接状态,然后才能在其上发送或接收任何数据。 到另一个套接字的连接是通过 connect(2) 调用创建的。 连接后,可以使用 read(2) 和 write(2) 调用或 其变体send(2) 和 recv(2) 的来传输数据。 当会话完成时,可以执行 close(2)。 带外数据也可以按照 send(2) 中的描述进行传输,并按照 recv(2) 中的描述进行接收。

实现 SOCK_STREAM 的通信协议确保数据不会丢失或重复。 如果协议的缓冲空间中存在一条数据在合理的时间内不能成功传输,则认为该连接已失效。 当 SO_KEEPALIVE 在套接字上启用时,将会以特定于协议的方式检查另一端是否仍然存在。 如果进程在损坏的流上发送或接收,则会引发 SIGPIPE 信号; 这会导致不处理信号的进程退出。 SOCK_SEQPACKET 套接字使用与 SOCK_STREAM 套接字相同的系统调用。 唯一的区别是 read(2) 调用将只返回请求的数据量,到达数据包中剩余的其他数据都将被丢弃。 传入数据报中的所有消息边界也被保留。

SOCK_DGRAM 和 SOCK_RAW 套接字允许将数据报发送到在 sendto(2) 调用中指定的通信者。 数据报通常用 recvfrom(2) 接收,它返回下一个数据报及其发送者的地址。

SOCK_PACKET 是一种过时的套接字类型,用于直接从设备驱动程序接收原始数据包。 改用 packet(7)。

An fcntl(2) F_SETOWN operation can be used to specify a process or process group to receive a SIGURG signal when the out-of-band data arrives or SIGPIPE signal when a SOCK_STREAM connection breaks unexpectedly. This operation may also be used to set the process or process group that receives the I/O and asynchronous notification of I/O events via SIGIO. Using F_SETOWN is equivalent to an ioctl(2) call with the FIOSETOWN or SIOCSPGRP argument.

When the network signals an error condition to the protocol mole (e.g., using an ICMP message for IP) the pending error flag is set for the socket. The next operation on this socket will return the error code of the pending error. For some protocols it is possible to enable a per-socket error queue to retrieve detailed information about the error; see IP_RECVERR in ip(7).

套接字的操作由套接字选项控制。 这些选项在 <sys/socket.h> 中定义。 函数setsockopt(2) 和getsockopt(2) 用于设置和获取选项。对于选项的描述,详见socket(7).

成功时,将返回新套接字的文件描述符。 出错时,返回 -1,并设置 errno 以指示错误。


POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, 4.4BSD.

The SOCK_NONBLOCK and SOCK_CLOEXEC flags are Linux-specific.

socket() appeared in 4.2BSD. It is generally portable to/from non-BSD systems supporting clones of the BSD socket layer (including System V variants).


在 4.x BSD 下用于协议族的清单常量是 PF_UNIX、PF_INET 等,而 AF_UNIX、AF_INET 等用于地址族。 但是,BSD 手册页已经承诺:“协议族通常与地址族相同”,随后的标准到处都使用 AF_*。

❺ Linux中C语言的一个函数的源代码:socket 编程中的 recv() 函数。

在内核中它是sys_recv()

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