使用Boost :: Asio進行雙向TCP通信的程序結構

Question

首先，我希望我的問題有道理，甚至可能！ 從我讀過的關於TCP套接字和Boost :: ASIO的內容來看，我認為應該如此。

我要做的是設置兩台機器，並在它們之間通過TCP實現雙向讀/寫鏈路。 任何一方都應該能夠發送一些數據供另一方使用。

關於TCP（/ IP？）的第一個令人困惑的部分是它需要這個客戶端/服務器模型。 然而，閱讀表明任何一方都能夠寫作或閱讀，所以我還沒有完全氣餒。 我不介意建立任意一方作為客戶端而另一方作為服務器。 在我的申請中，可以提前談判，而不是我擔心。

不幸的是，我遇到的所有示例似乎都集中在連接到服務器的客戶端上，並且服務器立即發回一些數據。 但我希望客戶端能夠寫入服務器。

我設想某種循環，其中我稱之為io_service.poll() 。 如果輪詢顯示另一方正在等待發送一些數據，它將調用read()並接受該數據。 如果隊列中沒有任何等待，並且它有要發送的數據，那么它將調用write() 。 雙方都這樣做，他們應該能夠互相讀寫。

我關心的是如何避免兩者同時進入某些同步write（）操作的情況。 他們都有數據發送，然后坐在那里等待雙方發送。 這個問題只是暗示我應該只進行異步write()和read()嗎？ 在這種情況下，如果連接的兩端都試圖同時異步寫入，事情會爆發嗎？

我希望有人可以理想地：

1）提供一種非常高級的結構或最佳實踐方法，可以從客戶端和服務器的角度完成此任務

或者，理想情況下，

2）說我想做的事情是不可能的，也許建議某種形式的解決方法。

Answer 1

你想做的是絕對可能的。 Web流量是“客戶端”在服務器發送之前很久發送的情況的一個很好的例子。 我認為你被“客戶”和“服務器”這兩個詞搞砸了。

這些詞真正描述的是連接建立的方法。 在“客戶”的情況下，它是“活躍”的建立; 在“服務器”的情況下，它是“被動的”。 因此，您可能會發現使用“主動”和“被動”這兩個術語不那么令人困惑，或者至少以這種方式來考慮它們。

關於找到可以用作工作基礎的示例代碼，我強烈建議您查看W. Richard Stevens的“Unix網絡編程”一書。 任何版本都可以，但第2版將更新。 它只是C，但沒關系，因為套接字API只是C語言。 boost :: asio很不錯，但聽起來你可能會看到引擎蓋下的一些螺母和螺栓。

Answer 2

我關心的是如何避免兩者同時進入某些同步write（）操作的情況。 他們都有數據發送，然后坐在那里等待雙方發送。 這個問題只是暗示我應該只進行異步write（）和read（）嗎？ 在這種情況下，如果連接的兩端都試圖同時異步寫入，事情會爆發嗎？

聽起來你對如何使用協議感到有些困惑。 TCP僅提供可靠的字節流，僅此而已。 最重要的是，應用程序會說協議，因此他們知道何時以及要讀取和寫入多少數據。 如果雙方都沒有讀取數據，則客戶端和服務器同時寫入數據會導致死鎖。 解決該行為的一種方法是使用deadline_timer取消異步寫入操作（如果它在一定時間內沒有完成）。

編寫服務器時應該使用異步方法。 同步方法適用於某些簡單的客戶端應用程序。

Answer 3

TCP是全雙工的，這意味着您可以按照所需的順序發送和接收數據。 為了防止您自己的協議中的死鎖（程序的高級行為），當您有機會發送和接收時，您應該優先接收。 在級別觸發模式下epoll看起來像：發送和接收epoll，如果你可以接收，否則如果你可以發送並有東西發送這樣做。 我不知道boost :: asio或thread如何適合這里; 你需要對發送和接收如何交錯進行一些控制。

Answer 4

您正在尋找的詞是“非阻塞”，這與POSIX異步I / O（涉及信號） 完全不同。

這個想法是你使用類似fcntl(fd,F_SETFL,O_NONBLOCK) 。 write()將返回成功寫入的字節數（如果為正）， read()和write()返回-1並設置errno = EAGAIN如果“無法進行”（沒有數據讀取或寫入窗口已滿） 。

然后使用select / epoll / kqueue之類的東西阻塞，直到套接字可讀/可寫（取決於設置的標志）。