Boost.Asio入门
首先,让我们先来了解一下什么是Boost.Asio?怎么编译它?
linux下直接 : sudo apt-get install libboost-all-dev
什么是Boost.Asio
简单来说,Boost.Asio是一个跨平台的、主要用于网络和其他一些底层输入/输出编程的C++库。
异步VS同步
首先,异步编程和同步编程是非常不同的。
在同步编程中,所有的操作都是顺序执行的,比如从socket中读取(请求),然后写入(回应)到socket中。
每一个操作都是阻塞的。
因为操作是阻塞的,所以为了不影响主程序,当在socket上读写时,通常会创建一个或多个线程来处理socket的输入/输出。
因此,同步的服务端/客户端通常是多线程的。
相反的,异步编程是事件驱动的。
虽然启动了一个操作,但是你不知道它何时会结束;它只是提供一个回调给你,当操作结束时,它会调用这个API,并返回操作结果。
对于有着丰富经验的QT(诺基亚用来创建跨平台图形用户界面应用程序的库)程序员来说,这就是他们的第二天性。
因此,在异步编程中,你只需要一个线程。
因为中途做改变会非常困难而且容易出错,所以你在项目初期(最好是一开始)就得决定用同步还是异步的方式实现网络通信。
不仅API有极大的不同,你程序的语意也会完全改变(异步网络通信通常比同步网络通信更加难以测试和调试)。
你需要考虑是采用阻塞调用和多线程的方式(同步,通常比较简单),或者是更少的线程和事件驱动(异步,通常更复杂)。
同步例子
同步客户端
下面是一个基础的同步客户端例子:
using boost::asio; |
首先,你的程序至少需要一个io_service实例。
Boost.Asio使用io_service同操作系统的输入/输出服务进行交互。
通常一个io_service的实例就足够了。
然后,创建你想要连接的地址和端口,再建立socket。
把socket连接到你创建的地址和端口。
同步服务端
下面是一个简单的同步Boost.Asio的服务端:typedef boost::shared_ptr<ip::tcp::socket> socket_ptr;
io_service service;
ip::tcp::endpoint ep( ip::tcp::v4(), 2001)); // listen on 2001
ip::tcp::acceptor acc(service, ep);
while ( true) {
socket_ptr sock(new ip::tcp::socket(service));
acc.accept(*sock);
boost::thread( boost::bind(client_session, sock));
}
void client_session(socket_ptr sock) {
while ( true) {
char data[512];
size_t len = sock->read_some(buffer(data));
if ( len > 0)
write(*sock, buffer("ok", 2));
}
}
首先,同样是至少需要一个io_service实例。
然后你指定你想要监听的端口,再创建一个接收器——一个用来接收客户端连接的对象。
在接下来的循环中,你创建一个虚拟的socket来等待客户端的连接。
然后当一个连接被建立时,你创建一个线程来处理这个连接。
在client_session线程中来读取一个客户端的请求,进行解析,然后返回结果。
异步例子
异步客户端
而创建一个异步的客户端,你需要做如下的事情:
using boost::asio; |
在程序中你需要创建至少一个io_service实例。
你需要指定连接的地址以及创建socket。
当连接完成时(其完成处理程序)你就异步地连接到了指定的地址和端口,也就是说,connect_handler被调用了。
当connect_handler被调用时,检查错误代码(ec),如果成功,你就可以向服务端进行异步的写入。
注意:只要还有待处理的异步操作,servece.run()循环就会一直运行。
在上述例子中,只执行了一个这样的操作,就是socket的async_connect。
在这之后,service.run()就退出了。
每一个异步操作都有一个完成处理程序——一个操作完成之后被调用的函数。
异步服务端
下面的代码是一个基本的异步服务端
using boost::asio;
typedef boost::shared_ptr<ip::tcp::socket> socket_ptr;
io_service service;
ip::tcp::endpoint ep( ip::tcp::v4(), 2001)); // 监听端口2001
ip::tcp::acceptor acc(service, ep);
socket_ptr sock(new ip::tcp::socket(service));
start_accept(sock);
service.run();
void start_accept(socket_ptr sock) {
acc.async_accept(*sock, boost::bind( handle_accept, sock, _1) );
}
void handle_accept(socket_ptr sock, const boost::system::error_code &
err) {
if ( err) return;
// 从这里开始, 你可以从socket读取或者写入
socket_ptr sock(new ip::tcp::socket(service));
start_accept(sock);
}
在上述代码片段中,首先,你创建一个io_service实例,指定监听的端口。
然后,你创建接收器acc——一个接受客户端连接,创建虚拟的socket,异步等待客户端连接的对象。
最后,运行异步service.run()循环。
当接收到客户端连接时,handle_accept被调用(调用async_accept的完成处理程序)。
如果没有错误,这个socket就可以用来做读写操作。
在使用这个socket之后,你创建了一个新的socket,然后再次调用start_accept(),用来创建另外一个“等待客户端连接”的异步操作,从而使service.run()循环一直保持忙碌状态。