保持活动
假如,你需要做下面的操作:
io_service service;
ip::tcp::socket sock(service);
char buff[512];
...
read(sock, buffer(buff));
在这个例子中,sock和buff的存在时间都必须比read()调用的时间要长。也就是说,在调用read()返回之前,它们都必须有效。这就是你期望的;你传给一个方法的所有参数在参数内部都必须有效。当我们采用异步方式时,事情会变得越复杂。
io_service service;
ip::tcp::socket sock(service);
char buff[512];
void on_read(const boost::system::error_code &, size_t) {}
...
async_read(sock, buffer(buff), on_read);
在这个例子中,sock和buff的存在时间都必须比read()操作本身时间要长,但是read操作的时间我们是不知道的,因为它是异步的。
当使用socket缓冲区的时候,你会有一个buffer实例在异步调用时一直存在(使用boost::shared_array<>)。在这里,我们可以使用同样的方式,通过创建一个类并在其内部管理socket和它的读写缓冲区。然后,对于所有的异步操作,我会传递一个包含智能指针的boost::bind仿函数:
using namespace boost::asio; io_service service; struct connection : boost::enable_shared_from_this<connection> {
typedef boost::system::error_code error_code; typedef boost::shared_ptr<connection> ptr; connection() : sock_(service), started_(true) {} void start(ip::tcp::endpoint ep) {
sock_.async_connect(ep, boost::bind(&connection::on_connect, shared_from_this(),
_1)); }
void stop() { if ( !started_) return; started_ = false; sock_.close();
}
bool started() { return started_; } private:
void on_connect(const error_code & err) { // here you decide what to do with the connection: read or
write if ( !err) do_read();
else stop(); }
void on_read(const error_code & err, size_t bytes) { if ( !started() ) return; std::string msg(read_buffer_, bytes);
if ( msg == "can_login") else if ( msg.find("data ") == 0) else if ( msg == "login_fail")
do_write("access_data"); process_data(msg); stop();
} void on_write(const error_code & err, size_t bytes) {
do_read(); }
void do_read() {
sock_.async_read_some(buffer(read_buffer_), boost::bind(&connection::on_read, shared_from_this(),
_1, _2)); }
void do_write(const std::string & msg) { if ( !started() ) return; // note: in case you want to send several messages before // doing another async_read, you‘ll need several write
buffers! std::copy(msg.begin(), msg.end(), write_buffer_); sock_.async_write_some(buffer(write_buffer_, msg.size()),
boost::bind(&connection::on_write, shared_from_this(),
_1, _2)); }
void process_data(const std::string & msg) { // process what comes from server, and then perform another
write }
private: ip::tcp::socket sock_; enum { max_msg = 1024 }; char read_buffer_[max_msg]; char write_buffer_[max_msg]; bool started_;
};
int main(int argc, char* argv[]) { ip::tcp::endpoint ep( ip::address::from_string("127.0.0.1"),
8001); connection::ptr(new connection)->start(ep);
}
在所有异步调用中,我们传递一个boost::bind仿函数当作参数。这个仿函数内部包含了一个智能指针,指向connection实例。只要有一个异步操作等待时,Boost.Asio会保存boost::bind仿函数的拷贝,这个拷贝保存了指向连接实例的一个智能指针,从而保证connection实例保持活动。问题解决!
当然,connection类仅仅是一个skeleton类;你需要根据你的需求对它进行调整(它看起来会和服务端的情况相当不同)。
你需要注意创建一个新的连接是相当简单的:connection::ptr(new connection)- >start(ep)。这个方法启动了到服务端的(异步)连接。当你需要关闭这个连接时,调用stop()。
当实例被启动时(start()),它将会等待被连接。当连接发生时。on_connect()被调用。如果没有错误发生,它启动一个read操作(do_read())。当read操作结束时,你解析这个消息;你应用的on_read()看起来会各种各样。当你写回一个消息时,你需要把它拷贝到缓冲区,然后像我在do_write()方法中所做的一样将其发送出去,因为再一次,这个缓冲区需要在这个异步写操作中一直存活。最后需要注意的一点——当写回时,你需要指定写入的数量,否则,整个缓冲区都会被发送出去。
总结
网络api实际上要大得多,这个章节只是一个参考,当你在实现你自己的网络应用时,你需要回来查看。
Boost.Asio实现了端点的概念,你可以认为是IP和端口。如果你不知道准确的IP,你可以使用resolver对象将主机名,例如www.yahoo.com转换为一个或多个IP地址。
我们也可以看到API的核心——socket类。Boost.Asio提供了TCP、UDP和 ICMP的实现。但是你可以用你自己的协议来对它进行扩展;当然,这个工作不适合胆小的人。
异步编程是必要之恶。你会明白为什么有时候需要它,尤其在写服务端的时候。调用service.run()来实现异步循环就已经可以让你很开心,但是有时候你需要更进一步,尝试使用run_one()、poll()或者poll_one()。
当实现异步时,你可以用你自己方法来异步执行;使用service.post()或者service.dispatch()。
最后,为了使socket和缓冲区(read或者write)在整个异步操作的生命周期中一直活动,我们需要采取特殊的防护措施。你的连接类需要继承自enabled_shared_from_this,在内部保存它需要的缓冲区,而且每个异步调用都要传递一个智能指针给this操作。
下一章会让你进行实战操作;在实现回显客户端/服务端应用时会有大量的上手编程。