为什么要使用select模型？
答：解决基本C/S模型中，accept()、recv()、send()阻塞的问题
select模型与C/S模型的不同点
- C/S模型中accept()会阻塞一直傻等socket来链接
- select模型只解决accept()傻等的问题，不解决recv(),send()执行阻塞问题
其实select模型解决了 实现多个客户端链接，与多个客户端分别通信
两个模型都存在recv(),send()执行阻塞问题
- 由于服务器端，客户端不需要（客户端只有一个socket，可以通过加线程解决同时recv和send）
select模型逻辑
- 将所有的socket(服务器端+客户端)装进一个数组中
- 通过select()遍历socket数组
- 取出有相应的socket放进另一个数组（都是有响应的socket）
- 对装有响应的socket数组集中处理
- 服务器socket响应：客户端链接，调用accept()
- 客户端socket响应：客户端通信，调用send()或recv()
select()
fd_set
作用：定义一个用来装socket的结构体
#ifndef FD_SETSIZE
#define FD_SETSIZE 64 /*默认64个*/
#endif /* FD_SETSIZE */
typedef struct fd_set {
u_int fd_count; /* how many are SET? */
SOCKET fd_array[FD_SETSIZE]; /* an array of SOCKETs */
} fd_set;
默认装socket大小为64，可以通过在winsock2.h头文件前声明宏，给一个更大的值
#define FD_SETSIZE 128 #include <WinSock2.h>
因为原理就是不停遍历检测，越多效率越低，延迟越大，所以合适大小最好。
select模型应用，就是小用户量访问。
四个操作fd_set的操作宏
| 操作宏 | 作用 | 代码 |
|---|---|---|
| FD_ZERO | 将客户端socket集合清零 | FD_ZERO(&clientSockets); |
| FD_SET | 添加一个socket(超过默认值大小不再处理) | FD_SET(socketListen,&clientSockets); |
| FD_CLR | 从集合中删除指定的socket,一定要close，手动释放 | FD_CLR(socketListen, &clientSockets);closesocket(socketListen); |
| FD_ISSET | 查询socket是否在集合中,不存在返回0，存在返回非0 | int a = FD_ISSET(socketListen, &clientSockets); |
select()函数
作用：监视socket集合，如果某个socket发生响应（链接或者收发数据），通过返回值以及参数告诉我们哪个socket有响应
int WSAAPI select( int nfds, /*填0*/ fd_set *readfds, /*检查是否有可读的socket*/ fd_set *writefds, /*检查是否有可写的socket*/ fd_set *exceptfds, /*检查socket上的异常错误*/ const timeval *timeout );
参数1：忽略填0
为了兼容Berkeley sockets
参数2：指向一组socket数组，用来保存有响应的数组
- 只针对recv()、accept()
- 这个用来保存有响应的数组初始化为包含所有的socket，通过select函数投放给系统，系统遍历数组后，只将有响应的socket再赋值回来，调用后，这个参数只剩下有请求的socket
参数3：指向一组socket数组，用来保存可发送的数组
- 可以给哪些客户端socket发送消息，针对send
- 这个用来保存可发送的数组初始化为包含所有的socket，通过select函数投放给系统，系统遍历数组后，只将可发送的socket再赋值回来，调用后，这个参数只剩下可发送的socket
参数4：检查socket上的异常错误
用法和参数2、3一样，将有异常错误的socket装进来，反馈给我们
/*得到异常socket上的具体错误码*/ getsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_ERROR, buf, buflen);
如果调用这个函数（针对这个getsockopt函数）没有错误，返回0，否则返回SOCKET_ERROR，并且可以调用WSAGetLastError来得到错误代码。
参数5：最大等待时间
一个结构体
struct timeval {
long tv_sec; /* seconds */
long tv_usec; /* and microseconds */
};
当客户端没有响应时，select可以选择等一段时间，不等，等到有socket响应，三种方式
| tv_sec | tv_usec | 作用 |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 不等待，立刻返回 |
| 3 | 4 | 等待3秒4微秒没有消息再返回 |
NULL ：死等，直到有socket响应
返回值
- 0：在等待时间没有客户端socket响应，continue进行下一次等待
- >0：有客户端socket响应‘
- SOCKET_ERROR：发送错误
select模型代码
fd_set allsockets;
//清零
FD_ZERO(&allSockets);
//服务器装进去
FD_SET(socketServer, &allSockets);
while (1)
{
fd_set readSockets = allSockets;
fd_set writeSockets = allSockets;
fd_set errorSockets = allSockets;
//时间段
struct timeval st;
st.tv_sec = 3;
st.tv_usec = 0;
//select
int nRes = select(0, &readSockets, &writeSockets, &errorSockets, &st);
if (0 == nRes) //没有响应的socket
{
continue;
}
else if (nRes > 0)
{
//处理错误
for (u_int i = 0; i < errorSockets.fd_count; i++)
{
char str[100] = { 0 };
int len = 99;
if (SOCKET_ERROR == getsockopt(errorSockets.fd_array[i], SOL_SOCKET, SO_ERROR, str, &len))
{
printf("无法得到错误信息\n");
}
printf("%s\n", str);
}
for (u_int i = 0; i < writeSockets.fd_count; i++)
{
//printf("服务器%d,%d:可写\n", socketServer, writeSockets.fd_array[i]);
if (SOCKET_ERROR == send(writeSockets.fd_array[i], "ok", 2, 0))
{
int a = WSAGetLastError();
}
}
//有响应
for (u_int i = 0; i < readSockets.fd_count; i++)
{
if (readSockets.fd_array[i] == socketServer)
{
//accept
SOCKET socketClient = accept(socketServer, NULL, NULL);
if (INVALID_SOCKET == socketClient)
{
//链接出错
continue;
}
FD_SET(socketClient, &allSockets);
//send
}
else
{
char strBuf[1500] = { 0 };
//客户端吧
int nRecv = recv(readSockets.fd_array[i], strBuf, 1500, 0);
//send
if (0 == nRecv)
{
//客户端下线了
//从集合中拿掉
SOCKET socketTemp = readSockets.fd_array[i];
FD_CLR(readSockets.fd_array[i], &allSockets);
//释放
closesocket(socketTemp);
}
else if (0 < nRecv)
{
//接收到了消息
printf(strBuf);
}
else //SOCK_ERROR
{
//强制下线也叫出错 10054
int a = WSAGetLastError();
switch (a)
{
case 10054:
{
SOCKET socketTemp = readSockets.fd_array[i];
FD_CLR(readSockets.fd_array[i], &allSockets);
//释放
closesocket(socketTemp);
}
}
}
}
}
}
总结
select模型
将一组socket数组投递给系统，然后在系统里去查询socket是否有信号，过程都是在select函数里面去进行的，再到返回有操作的socket集合
select()函数本质
select()函数执行遍历和返回有响应的socket，整个过程中也是阻塞的。
| 等待时间 | 阻塞 |
|---|---|
| 不等待 | 执行阻塞 |
| 半等待 | 执行阻塞+软阻塞 |
| 全等待 | 执行阻塞+硬阻塞 |
与CS模型对比
使用CS模型时，当链接了一个客户端，执行完了recv，while循环又回到了accept()，傻等着客户端来链接，无法多客户端链接通信。
使用select模型时，是select在遍历着socket数组，有响应的socket再取出来，没有就一直遍历，虽然select()函数的执行也是阻塞的。可以理解为，每次都是在处理只有响应的socket，所以可以进行多客户端链接通信。
当第一个客户端socket来链接时，select()函数将服务端socket从allsocket取出来，将新建的含有客户端socket添加到allsockets数组中，接着又在遍历allsocket，查看着时候有响应，所以不会像CS模型那种，在accept()函数阻塞着，傻等着。
