Системное программирование в среде Windows

Большинство задач, связанных с программированием асинхронных операций, можно легко решить, применяя однотипный подход с использованием потоков. Так, в программе serverSK вместо неблокирующегося сокета используется принимающий поток (accept thread). Тем не менее, порты завершения ввода/вывода, связанные с асинхронным вводом/выводом, играют важную роль в обеспечении масштабируемости в случае большого количества клиентов. Эта тема также рассматривается в главе 14.

Windows Sockets 2

Версия Windows Sockets 2 вводит новые сферы функциональности и доступна на всех системах Windows, хотя системы Windows 9x требуют установки пакета обновления. В примерах использована версия 2.0, но можно применять и версию 1.1, если требуется совместимость с необновленными системами Windows 9х. Кроме того, возможностей версии 1.1 в большинстве случаев вам будет вполне достаточно. Версия Windows Sockets 2.0 обеспечивает, в частности, следующие возможности:

• Стандартизованная поддержка перекрывающегося ввода/вывода (см. главу 14). Эту возможность можно считать самым важным усовершенствованием.

• Фрагментированный ввод/вывод (scatter/gather I/O) (при посылке и получении данных используются буферы, расположенные в памяти вразброс).

• Возможность запрашивать качество обслуживания (скорость и надежность передачи информации).

• Возможность групповой организации сокетов. Допускается конфигурирование качества обслуживания группы сокетов, поэтому можно не делать этого для каждого сокета по отдельности. Кроме того, входящим в группу сокетам можно назначать приоритеты.

• Имеется возможность совмещения передачи прямых и обратных пакетов с запросами соединения (piggybacking).

• Создание многоточечных соединений (multipoint connections) (сопоставимо с подключениями по типу конференц-связи).

Резюме

Интерфейс Windows Sockets предоставляет возможность использования API, отвечающего требованиям промышленного стандарта, что гарантирует работу ваших программ на различном оборудовании и почти полную переносимость на уровне исходного кода. Winsock способен поддержать практически любой сетевой протокол, однако в большинстве случаев применяется протокол TCP/IP.

Winsock сопоставим с именованными каналами (и почтовыми ящиками) как в отношении функциональных возможностей, так и в отношении производительности, в наибольшей степени проявляя свои преимущества в тех случаях, когда на первый план выступают вопросы совместимости и переносимости программного обеспечения. Имейте в виду, что сокеты ввода/вывода не являются атомарными, поэтому необходимо специально заботиться о том, чтобы сообщения передавались полностью.

В этой главе были изложены наиболее существенные сведения о Winsock, которых достаточно для построения работоспособной системы. Вместе с тем, за рамками нашего рассмотрения осталось очень многое, в том числе и применение Winsock в асинхронных операциях; для получения более подробной информации по этому вопросу обратитесь к источникам, указанным в разделе "Дополнительная литература".

Кроме того, в этой главе были приведены примеры использования библиотек DLL для реализации внутрипроцессных серверов и создания безопасных в отношении многопоточного выполнения библиотек.

В следующих главах

В главах 11 и 12 было показано, как разрабатывать серверы, отвечающие на запросы клиентов. Серверы, в их различных воплощениях, являются распространенным типом приложений Windows. В главе 13 описываются службы Windows (Windows Services), которые обеспечивают стандартный способ создания серверов и управления ими в виде служб, что дает возможность организовать их запуск, остановку и мониторинг в автоматическом режиме. В главе 13 показано, как превратить сервер в управляемую службу.

Дополнительная литература

Windows Sockets

Сокетам Windows посвящена книга [28], а также сайт поддержки http://www.sockets.com. Однако указанная книга во многих аспектах устарела, и в ней не используются потоки. Более полезными для многих читателей будут книги, которые упоминаются ниже. 

Berkeley Sockets и TCP/IP

В книге [41] рассмотрены не только сокеты, но и многое другое, тогда как в первых двух томах этой серии описаны протоколы и их реализация. Исчерпывающее рассмотрение интересующего нас вопроса содержится в книге [42], которая представляет ценность даже для тех, кто имеет дело с другими семействами ОС. Среди источников, заслуживающих внимания, можно назвать [8] и [12].

Упражнения

12.1. Используя функцию WSAStartup, определите старший и младший номера версий Winsock, поддерживаемые на доступных вам системах.

12.2. Используйте программу JobShell из главы 6 для запуска сервера и нескольких клиентов, причем каждый клиент должен создаваться с опцией "отсоединения" (-d). Для окончания работы остановите сервер, послав сигнал управляющего события консоли посредством команды kill. Можете ли вы предложить какие-либо улучшения в организации остановки сервера в программе serverSK.