一般認為Web服務器程序是一個長時間運行的程序（即所謂的守護進程，daemon ），它只響應來自網(wǎng)絡的請求時才發(fā)送網(wǎng)絡消息。協(xié)議的另一端是Web客戶程序，如某種瀏覽器，與服務器進行通信總是由客戶進程發(fā)起。在設計網(wǎng)絡應用時，確定總是由客戶發(fā)起請求往往能夠簡化協(xié)議和程序本身。當然一些較為復雜的的網(wǎng)絡應用還需要異步回調通信，也就是由服務器向客戶端發(fā)起請求信息。

客戶與服務器之間是通過某個網(wǎng)絡協(xié)議通信的，但實際上，這樣的通信通常涉及多個網(wǎng)絡協(xié)議層。這里聚焦的是：TCP/IP協(xié)議族，也稱為網(wǎng)絡協(xié)議族。舉例來說，Web客戶與服務器之間使用TCP通信，TCP又轉而使用IP通信，IP再通過某種形式的數(shù)據(jù)鏈路層通信。

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在圖中，客戶與服務器之間的信息流在其中一端是向下通過協(xié)議棧的，跨越網(wǎng)絡后，在另一端則是向上通過協(xié)議棧的。另外注意，TCP/IP協(xié)議是內核中協(xié)議棧的一部分。（回憶：在LINUX的進程中，LINUX系統(tǒng)是在內核態(tài)的，內核態(tài)被所有的進程所共享，而TCP/IP協(xié)議屬于LINUX系統(tǒng)的網(wǎng)絡協(xié)議，也就是內核中的協(xié)議棧，具體的linux內核相關的學習在linux 系統(tǒng)文集中）

同一網(wǎng)絡應用的客戶和服務器當處于不同局域網(wǎng)時，不同的局域網(wǎng)使用路由器連接到廣域網(wǎng)：

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根據(jù)原書的介紹，代碼里面所使用的大多數(shù)系統(tǒng)函數(shù)，都定義了各自的包裹函數(shù)。而且可以使用這些包裹函數(shù)來檢查錯誤，輸出適當?shù)南ⅲ约霸诔鲥e時終止程序的運行。

下面講代碼了，這個是客戶端顯示服務器的當前時間和日期的簡單代碼（base1）

#include "unp.h" //該頭文件包含大部分網(wǎng)絡程序都需要的許多系統(tǒng)頭文件，并定義了所用到的各種常量值（如MAXLINE）.
int main(int argc, char **argv) // main 函數(shù)的定義，形參是命令行參數(shù)
{
    int  sockfd, n;
    char    recvline[MAXLINE + 1];
    struct  sockaddr_in servaddr;

    if (argc != 2) err_quit("usage: a.out <IPaddress>");
    //  調用 socket 函數(shù)創(chuàng)建一個 ipv4 字節(jié)流套接字，返回一個小整數(shù)描述符，以后的所有函數(shù)調用（如隨后的connect 和 read）就用該描述符來標識這個套接字。
    //  如果socket函數(shù)調用失敗，我們就調用自己的err_sys 函數(shù)放棄程序運行。
    //  自定義的 **err_sys 函數(shù)** 輸出我們作為參數(shù)提供的出錯信息以及所發(fā)生的系統(tǒng)錯誤的描述。后面會具體描述這些函數(shù)
    if ( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) err_sys("socket error"); 
    // 使用bzero把整個結構清零后，置地址族為AF_INET，端口號為13.
    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port   = htons(13);    /* daytime server */
        
    if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr)<= 0) err_quit("inet_pton error for %s", argv[1]);
    if (connect(sockfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr))< 0) err_sys("connect error");
        
    // 兩個左括號間加一個空格，提示比較運算符的左側同時也是一個賦值運算
    while ( (n = read(sockfd, recvline, MAXLINE)) > 0) {
        recvline[n] = 0;    /* null terminate */
        if (fputs(recvline, stdout) == EOF) err_sys("fputs error");
    }
    if (n < 0) err_sys("read error");
    exit(0);
}

細節(jié)
socket模塊定義了一些常量參數(shù)，用來指定 socket的的地址族、socket的類型、以及支持的TCP/IP協(xié)議。
socket.socket([family[, type[, proto]]])：根據(jù)指定的 地址族 和 套接字類型、協(xié)議編號（默認為0）來創(chuàng)建 套接字對象。AF_INET 對應的 IPV4, AF_INET6 對應的 IPV6。具體參數(shù)見下表：

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1、我們把服務器的IP地址和端口號填入一個網(wǎng)際套接字地址結構（一個名為 servaddr 的 sockaddr_in 結構變量）。這里，端口號為13，是時間獲取服務器的眾所周知端口，支持該服務器的任何 TCP/IP 主機都使用這個端口號。

2、而網(wǎng)際套接字地址結構中 IP地址 和 端口號 這兩個成員必須使用特定格式，為此我們調用庫 htons（“主機到網(wǎng)絡短整數(shù)”）去轉換二進制端口號，又調用庫函數(shù) inet_pton（“呈現(xiàn)形式到整數(shù)”）去把 ASCII命令行參數(shù)（例如運行本例子所用的206.168.112.96）轉換為合適的格式。

3、bzero 不是一個ANSI C函數(shù)，幾乎所有支持套接字API的廠商都提供bzero，如果沒有，那么可以使用unp.h頭文件中提供的該函數(shù)的宏定義。inet_pton 函數(shù)是一個支持 IPV6 的新函數(shù)，以前的代碼使用 inet_addr 函數(shù)來把ASCII點分十進制數(shù)串變換為正確的格式，不過它有不少局限，而這些局限在inet_pton中都得以糾正。

4、connect 函數(shù)應用于一個TCP套接字時，將與由它的第二個參數(shù)指向的套接字地址結構指定的服務器建立一個TCP連接。該套接字地址結構的長度也必須作為該函數(shù)的第三個參數(shù)指定，對于網(wǎng)際套接字地址結構，我們總是使用C語言的sizeof操作符由編譯器來計算這個長度。

5、在頭文件unp.h中，我們使用#define 把SA定義為struct sockaddr，通用套接字地址結構。每當一個套接字函數(shù)需要一個指向某個套接字地址結構的指針時，這個指針必須強制類型轉換成一個指向通用套接字地址結構的指針。

6、fputs()函數(shù)用于將指定的字符串寫入到文件流中，其原型為：
int fputs(char * string, FILE * stream);【參數(shù)】string為將要寫入的字符串，stream為文件流指針?！痉祷刂怠砍晒Ψ祷胤秦摂?shù)，失敗返回EOF。fputs()從string的開頭往文件寫入字符串，直到遇見結束符 '\0'，'\0' 不會被寫入到文件中。注意：fputs()可以指定輸出的文件流，不會輸出多余的字符；puts()只能向 stdout 輸出字符串，而且會在最后自動增加換行符。

協(xié)議無關性

上面的程序是與 IPv4 協(xié)議相關的：我們分配并初始化一個 sockaddr_in 類型的結構，把該結構的協(xié)議族成員設置為AF_INET, 并指定 socket 函數(shù)的第一個參數(shù)為 AF_INET.

為了讓圖1-5的程序能夠在IPv6上運行，我們必須修改這段代碼。下面是一個能在IPV6上運行的版本（base2）：

#include    "unp.h"
int main(int argc, char **argv)
{
    int sockfd, n;
    struct sockaddr_in6 servaddr;
    char    recvline[MAXLINE + 1];

    if (argc != 2) err_quit("usage: a.out <IPaddress>");
    if ( (sockfd = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0)) < 0) err_sys("socket error");
    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin6_family = AF_INET6;
    servaddr.sin6_port   = htons(13);   /* daytime server */
    
    if (inet_pton(AF_INET6, argv[1], &servaddr.sin6_addr) <= 0) err_quit("inet_pton error for %s", argv[1]);
    if (connect(sockfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) err_sys("connect error");
    
    while ( (n = read(sockfd, recvline, MAXLINE)) > 0) {
        recvline[n] = 0;    /* null terminate */
        if (fputs(recvline, stdout) == EOF) err_sys("fputs error");
    }
    if (n < 0) err_sys("read error");
    exit(0);
}

不足之處：

• 這種寫法是與ipv6協(xié)議相關的寫法，更好的做法是編寫協(xié)議無關的程序。
• 這里的不足之處，用戶必須以點分十進制數(shù)格式給出服務器的IP地址（如適合于IPV4版本的206.168.112.219）。而我們一般都習慣于用名字代替數(shù)字。

錯誤處理：包裹函數(shù)

任何現(xiàn)實世界的程序都必須檢查每個函數(shù)調用是否返回錯誤。在上面的程序中，我們檢查socket、inet_pton、connect、read 和 fputs函數(shù)是否返回錯誤，當發(fā)生錯誤時，就調用我們自己的err_quit 或 err_sys 函數(shù)輸出一個出錯信息并終止程序的運行。但是個別情況下，當這些函數(shù)返回錯誤時，我們想做的事并非簡單地終止程序的運行。

于是，我們通過定義包裹函數(shù)來縮短程序。每個包裹函數(shù)完成實際的函數(shù)調用，檢查返回值，并在發(fā)生錯誤時終止進程。我們約定包裹函數(shù)名是實際函數(shù)名的首字母大寫形式。例如在語句：
sockfd = Soccket(AF_INET,SOCKET_STREAM,0); 中，函數(shù)Socket 是函數(shù) socket的包裹函數(shù)，如圖：

/* include Socket */
int Socket(int family, int type, int protocol)
{
    int n;
    if ( (n = socket(family, type, protocol)) < 0)
        err_sys("socket error");
    return(n);
}

線程函數(shù)遇到錯誤時并不設置標準Unix的errno變量，而是把errno的值作為函數(shù)返回值返回調用者。這意味著每次調用以pthread_開頭的某個函數(shù)時，我們必須分配一個變量來存放函數(shù)返回值，以便在調用err_sys前把errno變量設置成該值。

/* include Pthread_mutex_lock */
void Pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mptr)
{
    int n;
    if ( (n = pthread_mutex_lock(mptr)) == 0) return;
    errno = n;
    err_sys("pthread_mutex_lock error");
}
/* end Pthread_mutex_lock */

除非必須檢查某個確定的錯誤是否發(fā)生，并以不同于終止進程的其他某種方式處理它，否則就使用這些包裹函數(shù)。

下面是匹配的時間獲取服務器程序（base3）

#include    "unp.h"
#include    <time.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    int  listenfd, connfd;
    struct sockaddr_in  servaddr;
    char  buff[MAXLINE];
    time_t  ticks;
        
    //  調用 socket 函數(shù)調用一個 ipv4 字節(jié)流套接字，返回一個小整數(shù)描述符
    listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    //  填寫網(wǎng)際套接字地址結構并調用bind函數(shù)
    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET
    //   我們指定IP地址為INADDR_ANY，這樣要是服務器主機有多個網(wǎng)絡接口，服務器進程就可以在任意  
    //   網(wǎng)絡接口上接受客戶連接。
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(13);  /* daytime server */
        
    Bind(listenfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));
    //   調用 listen 函數(shù)把該套接字轉換成一個監(jiān)聽套接字，這樣來自客戶的外來鏈接就可在該套接字上由內核接受。
    //   常值 LISTENNQ 在我們的 unp.h 頭文件中定義。它指定系統(tǒng)內核允許在這個監(jiān)聽描述符上排隊的最大客戶。
    Listen(listenfd, LISTENQ);
    for ( ; ; ) {
        connfd = Accept(listenfd, (SA *) NULL, NULL);  
                ticks = time(NULL);
                // snprintf 函數(shù)在這個字符串末尾添加一個回車符和一個換行符，隨后write函數(shù)把結果字符串寫給用戶。
                snprintf(buff, sizeof(buff), "%.24s\r\n", ctime(&ticks));
                Write(connfd, buff, strlen(buff));
        Close(connfd);
    }
}

細節(jié)：
1、通常情況下，服務器進程在accept調用中被投入睡眠，等待某個客戶連接的到達并被內核接受。TCP連接使用所謂的三次握手來建立連接。握手完畢時accept返回，其返回值是一個稱為已連接描述符的新描述符（本例中為connfd）。該描述符用于與新近連接的那個客戶通信。accept 為每個連接到本服務器的客戶返回一個新描述符。
2、調用sprintf無法檢查目的緩沖區(qū)是否溢出，相反，snprintf要求其第二個參數(shù)指定目的緩沖區(qū)的大小，因此可確保該緩沖區(qū)不溢出。
3、值得注意的是：許多網(wǎng)絡入侵是由黑客通過發(fā)送數(shù)據(jù)，導致服務器對sprintf的調用使其緩沖區(qū)溢出而發(fā)生的，必須小心使用的函數(shù)還有gets、strcat和strcpy，通常應分別改為調用fgets、strncat和strncpy。更好的替代函數(shù)是后面才引入的strlcat 和 strlcpy，它們確保結果是正確終止的字符串。
4、本服務器一次只能處理一個客戶。如果多個客戶連接差不多同時到達，系統(tǒng)內核在某個最大數(shù)目的限制下把它們排入隊列，然后每次返回一個給accept函數(shù)。本服務器只需調用time 和 ctime 這兩個庫函數(shù)，運行速度很快。同時能處理多個用戶的并發(fā)服務器有多種編程寫法，最簡單的技術是Unix的fork函數(shù)（多進程編程），或在服務器啟動時預先fork一定數(shù)量的子進程（進程池）。

之后，全部用來描述網(wǎng)絡編程中使用的各種技術的兩個客戶/服務器程序示例如下：

• 時間獲取客戶/服務器程序（base1, base2, base3）；
• 回射客戶/服務器程序（base4）

所有程序的擴展，以及所有程序的完善，都是與這三個程序息息相關。
描述一個網(wǎng)絡中各個協(xié)議層的常用方法是使用國際標準化組織的**計算機通信開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）模型。這是一個七層模型，如下圖所示，圖中同時給出了它與網(wǎng)際協(xié)議族的近似映射。

協(xié)議族.png

這里，OSI 模型的底下兩層是隨系統(tǒng)提供的 設備驅動 和 網(wǎng)絡硬件。通常情況下，除需知道數(shù)據(jù)鏈路的某些特性外，我們不必要知道這兩層的具體情況。

圖中，TCP和UDP之間留有空隙，表明：網(wǎng)絡應用繞過傳輸層直接使用 IPv4 或 IPv6 是可能的。這就是所謂的原始套接字。

OSI模型的頂上三層被合并成一層，稱為應用層。這就是：Web客戶（瀏覽器）、Telent客戶、Web服務器、FTP服務器和其他我們在使用的網(wǎng)絡應用所在的層。而進行網(wǎng)絡編程的套接字就是從應用層進入傳輸層的接口。重點是，如何使用套接字編寫使用TCP或UDP的網(wǎng)絡應用程序。 后面還會有如何通過原始套接字徹底繞過IP層直接讀取數(shù)據(jù)鏈路層的幀。

問：之所以套接字提供的是從OSI模型的頂上三層進入傳輸層的接口？
這樣設計有兩個理由，理由之一是：頂上三層處理具體網(wǎng)絡應用（如FTP、Telnet或HTTP）的所有細節(jié)，卻對通信細節(jié)了解很少；底下四層對具體忘了應用了解不多，卻處理所有的通信細節(jié)：** 發(fā)送數(shù)據(jù)，等待確認，給無序到達數(shù)據(jù)排序，計算并驗證校驗和，等等。理由之二：頂上三層通常構成所謂的用戶進程，底下四層卻通常作為操作系統(tǒng)內核的一部分提供。Unix與其他現(xiàn)代操作系統(tǒng)都提供分隔用戶進程與內核的機制。由此可見，OSI的第四層和第五層的接口是構建API的自然位置。

網(wǎng)絡拓撲的發(fā)現(xiàn)
大多數(shù)Unix系統(tǒng)都提供了可用于發(fā)現(xiàn)某些網(wǎng)絡細節(jié)的兩個基本命令：netstat 和 ifconfig。而且，有些廠商把這些命令存放在諸如/sbin 或 /usr/sbin 這樣的管理目錄中，而不是通常的/usr/bin目錄，而這些管理目錄可能不在通常的shell搜索路徑中（由PATH環(huán)境變量指定）

（1）netstat -i 提供網(wǎng)絡接口的信息。我們還指定 -n標志以輸出數(shù)值地址，而不是試圖把它們反向解析成名字。下面的例子給出了接口及其名字好統(tǒng)計信息：

其中環(huán)回(loopback)接口稱為lo，以太網(wǎng)接口稱為eth0。下面的例子給出了支持IPV6的一個主機的類似信息：

Paste_Image.png

（2）netstat -r展示路由表，也是另一種確定接口的方法。我們通常指定-n標志以輸出數(shù)值地址。它還給出默認路由器的IP地址。

（3）有了各個網(wǎng)絡接口的名字，執(zhí)行ifconfig就可獲得每個接口的詳細信息。

Paste_Image.png

該命令給出了指定接口的IP地址、子網(wǎng)掩碼和廣播地址。其中的MULTICAST標志通常指明該接口所在主機支持多播。有些ifconfig的實現(xiàn)還提供-a標志，用于輸出所有已配置接口的信息。

（4）找出本地網(wǎng)絡中眾多主機的IP地址的方法之一是，針對從上一步找到的本地接口的廣播地址執(zhí)行ping命令。

POSIX 的背景
POSIX（可移植操作系統(tǒng)接口）是由IEEE開發(fā)的一系列標準。第一個標準詳述了進入類Unix內核的C語言接口，涵蓋了下述領域：進程原語（fork、exec、信號和定時器）、進程環(huán)境（用戶ID和進程組）、文件與目錄（所有I/O函數(shù)）、終端I/O、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫（口令文件和用戶組文件）以及tar和cpio歸檔格式。POSIX.1增添了3章關于線程的內容，并另有關于線程同步（互斥鎖和條件變量）、線程調度和同步調度的各節(jié)。其中，聲明 ISO/IEC 9945 由下面3個部分構成：

• Part 1: System API（C language）—— 第一部分：系統(tǒng)API（C語言）。
• Part 2: Shell and utilities—— 第二部分：Shell 和實用程序。
• Part 3: System administration—— 第三部分：系統(tǒng)管理（正在開發(fā)中） 。

最后一個版本，是聯(lián)網(wǎng)API標準，定義了兩個API，并稱它們?yōu)樵敱M網(wǎng)絡接口（DNI）

• DNI/Socket，基于 4.4BSD 的套接字API
• DNI/XTI，基于 X/Open 的 XPG4規(guī)范

** 64位體系結構**
選用64位軟件的體系結構，原因之一是在每個進程內部可以由此使用更長的編址長度（即64位指針），從而可以尋址很大的內存空間（超過2^32字節(jié)）?，F(xiàn)有32位Unix系統(tǒng)上共同的編程模型稱為ILP32模型，表示整數(shù)（I）、長整數(shù)（L）和指針（P）都占用32位。64位Unix系統(tǒng)上變得最為流行的模型稱為LP64模型，表示只有長整數(shù)（L）和指針（P）占用64位。下面對這兩種模型進行了比較。

ANSI C創(chuàng)造了 size_t 數(shù)據(jù)類型，它用于作為malloc的唯一參數(shù)（待分配的字節(jié)數(shù)），或者作為read 和 write的第三個參數(shù)（待讀或寫的字節(jié)數(shù)）。在32位系統(tǒng)中 size_t 是一個 32位值，但是在64位系統(tǒng)中它必須是一個64位值，以便發(fā)揮更大尋址模型的優(yōu)勢。也就意味著64位系統(tǒng)中也許含有一個把size_t定義為unsigned long 的typedef指令。聯(lián)網(wǎng)API存在如下問題：POSIX.1g的某些草案規(guī)定，存放套接字地址結構大小的函數(shù)參數(shù)具有size_t數(shù)據(jù)類型（如bind和connect的第三個參數(shù)）。如果不修改這些規(guī)定，當Unix系統(tǒng)從ILP32模型轉變?yōu)長P64模型時，size_t和long都將從32位值變?yōu)?4位值。這兩個例子實際上并不需要使用64位的數(shù)據(jù)類型：套接字地址結構的長度最多也就幾百個字節(jié)。處理這些情況的辦法是使用專門設計的數(shù)據(jù)類型。套接字API對套接字地址結構使用 socklen_t 數(shù)據(jù)類型。不把這些值由32位改為64位的理由是易于為那些已在32位系統(tǒng)中編譯的應用程序提供在新的64位系統(tǒng)張的二進制代碼兼容性。

（注明1：守護進程不僅僅是一個長時間運行的程序，而是一個隨著計算機啟動，而自動運行的后臺程序，而且能在后臺運行且不跟任何終端關聯(lián)的進程——運行，一般用shell去寫一個自定義的守護進程）

（注明2：異步回調：回調就是該函數(shù)寫在高層，低層通過一個函數(shù)指針保存這個函數(shù)，在某個事件的觸發(fā)下，低層通過該函數(shù)指針調用高層那個函數(shù)。異步區(qū)別于同步，在同步模式下，一段代碼調用另一段代碼時，只能采用同步調用，必須等待這段代碼執(zhí)行完返回結果后，調用方才能繼續(xù)往下執(zhí)行，有了多線程的支持，可以采用異步調用，調用方和被調方可以屬于兩個不同的線程，調用方啟動被調方線程后，不等對方返回結果就繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼。被調方執(zhí)行完畢后，通過某種手段通知調用方：結果已經(jīng)出來，請酌情處理。，這里的某種手段主要是指的線程間的通信：管道，socket）

（注明3：C語言中用#define偽命令定義的對象稱為常數(shù)，用const限定詞定義并初始化的對象稱為常量）。常數(shù)的值在編譯時確定，常量的值則在運行時初始化后確定（不過此后只能作為右值使用）。本書絕大多數(shù)恒定值是用#define 定義的常數(shù)。）

（注明4：Unix errno 值，只要一個Unix函數(shù)（例如某個套接字函數(shù)）中有錯誤發(fā)生，全局變量errno就被置為一個指明該錯誤類型的正值，函數(shù)本身則通常返回-1。err_sys 查看errno變量的值并輸出相應的出錯消息，例如當errno值等于ETIMEOUT時，將輸出“Connection time out”（連接超時）。errno的值只在函數(shù)發(fā)生錯誤時設置。如果函數(shù)不返回錯誤，errno的值就沒有定義。errno 的左右正數(shù)錯誤值都是常值，具有以“E”開頭的全大寫字母名字，并通常在<sys/errno.n> 頭文件中定義。值0不表示任何錯誤。）

（注明5：對于內核而言，所有打開的文件都通過文件描述符引用。文件描述符是一個非負整數(shù)。當打開一個現(xiàn)有文件或創(chuàng)建一個新文件時，內核向進程返回一個文件描述符。當讀或寫一個文件時，使用open或create返回的文件描述符表示該文件，將其作為參數(shù)傳給read或write函數(shù)。用size_t作為參數(shù)的幾個API函數(shù)如下：

• malloc 向系統(tǒng)申請分配指定size個字節(jié)的內存空間。返回類型是 void* 類型。void* 表示未確定類型的指針。C,C++規(guī)定，void* 類型可以通過類型轉換強制轉換為任何其它類型的指針。

#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
extern void* malloc(unsigned int num_bytes); // 函數(shù)聲明：void *malloc(size_t size);

• read函數(shù)定義如下：

#include <unistd>
ssize_t read(int filedes, void *buf, size_t nbytes);
// 返回：若成功則返回讀到的字節(jié)數(shù)，若已到文件末尾則返回0，若出錯則返回-1
// filedes：文件描述符
// buf:讀取數(shù)據(jù)緩存區(qū)
// nbytes:要讀取的字節(jié)數(shù)
// 有幾種情況可使實際讀到的字節(jié)數(shù)少于要求讀的字節(jié)數(shù)：
// 1）讀普通文件時，在讀到要求字節(jié)數(shù)之前就已經(jīng)達到了文件末端。例如，若在到達文件末端之前還有30個字節(jié)，而要求讀100個字節(jié)，則read返回30，下一次再調用read時，它將返回0（文件末端）。
// 2）當從終端設備讀時，通常一次最多讀一行。
// 3）當從網(wǎng)絡讀時，網(wǎng)絡中的緩存機構可能造成返回值小于所要求讀的字結束。
// 4）當從管道或FIFO讀時，如若管道包含的字節(jié)少于所需的數(shù)量，那么read將只返回實際可用的字節(jié)數(shù)。
// 5）當從某些面向記錄的設備（例如磁帶）讀時，一次最多返回一個記錄。
// 6）當某一個信號造成中斷，而已經(jīng)讀取了部分數(shù)據(jù)。

case:

  // 設置讀取的長度：
  char msg[1024];
  // 讀取用戶輸入：
  int ret = read(fd, msg, sizeof(msg));
  if( ret < 0 )
  {
    perror("read fail ");
    exit(1);
  }

• write函數(shù)定義如下：

#include <unistd>
ssize_t write(int filedes, void *buf, size_t nbytes);
// 返回：若成功則返回寫入的字節(jié)數(shù)，若出錯則返回-1
// filedes：文件描述符
// buf:待寫入數(shù)據(jù)緩存區(qū)
// nbytes:要寫入的字節(jié)數(shù)

case:

void TcpEventServer::ListenerEventCb(struct evconnlistener *listener, evutil_socket_t fd, struct sockaddr *sa, int socklen, void *user_data)
{
  TcpEventServer *server = (TcpEventServer*)user_data;
  //隨機選擇一個子線程，通過管道向其傳遞socket描述符
  int num = rand() % server->m_ThreadCount;
  int sendfd = server->m_Threads[num].notifySendFd;
  write(sendfd, &fd, sizeof(evutil_socket_t));
}

）

（注明5：read/write的語義：為什么會阻塞？http://www.cnblogs.com/xiehongfeng100/p/4619451.html
首先，write成功返回，只是buf中的數(shù)據(jù)被復制到了kernel中的TCP發(fā)送緩沖區(qū)。至于數(shù)據(jù)什么時候被發(fā)往網(wǎng)絡，什么時候被對方主機接收，什么時候被對方進程讀取，系統(tǒng)調用層面不會給予任何保證和通知。之所以會阻塞，是當kernel的該socket的發(fā)送緩沖區(qū)已滿時。對于每個socket，擁有自己的send buffer和receive buffer。從Linux 2.6開始，兩個緩沖區(qū)大小都由系統(tǒng)自動調節(jié)，但一般都在default和max之間浮動。

# 獲取socket的發(fā)送/接受緩沖區(qū)的大?。海ê竺娴闹凳窃贚inux 2.6.38 x86_64上測試的結果）
sysctl net.core.wmem_default       #126976
sysctl net.core.wmem_max　　　　    #131071

已經(jīng)發(fā)送到網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)依然需要暫存在send buffer中，只有收到對方的ack后，kernel才從buffer中清除這一部分數(shù)據(jù)，為后續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)騰出空間。接收端將收到的數(shù)據(jù)暫存在receive buffer中，自動進行確認。但如果socket所在的進程不及時將數(shù)據(jù)從receive buffer中取出，最終導致receive buffer填滿，由于TCP的滑動窗口和擁塞控制，接收端會阻止發(fā)送端向其發(fā)送數(shù)據(jù)。這些控制皆發(fā)生在TCP/IP棧中，對應用程序是透明的，應用程序繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，最終導致send buffer填滿，write調用阻塞。一般來說，由于接收端進程從socket讀數(shù)據(jù)的速度跟不上發(fā)送端進程向socket寫數(shù)據(jù)的速度，最終導致發(fā)送端write調用阻塞。而read調用的行為相對容易理解，從socket的receive buffer中拷貝數(shù)據(jù)到應用程序的buffer中。read調用阻塞，通常是發(fā)送端的數(shù)據(jù)沒有到達。）

（注明6：blocking（默認）和nonblock模式下read/write行為的區(qū)別
將socket fd設置為nonblock（非阻塞）是在服務器編程中常見的做法，采用blocking IO并為每一個client創(chuàng)建一個線程的模式開銷巨大且可擴展性不佳（帶來大量的切換開銷），更為通用的做法是采用線程池+Nonblock I/O+Multiplexing（select/poll，以及Linux上特有的epoll）。

// 設置一個文件描述符為nonblock
int set_nonblocking(int fd)
{
    int flags;
    if ((flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0)) == -1)
        flags = 0;
    return fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
}

幾個重要的結論：

1. read總是在接收緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)時立即返回，而不是等到給定的read buffer填滿時返回。
   只有當receive buffer為空時，blocking模式才會等待，而nonblock模式下會立即返回-1（errno = EAGAIN或EWOULDBLOCK）注：阻塞模式下，當對方socket關閉時，read會返回0。

2. blocking 的 write 只有在緩沖區(qū)足以放下整個 buffer 時才返回（與blocking read并不相同）nonblock write
   則是返回能夠放下的字節(jié)數(shù)，之后調用則返回-1（errno = EAGAIN或EWOULDBLOCK）對于blocking的write有個特例：當write正阻塞等待時對面關閉了socket，則write則會立即將剩余緩沖區(qū)填滿并返回所寫的字節(jié)數(shù)，再次調用則write失?。╟onnection reset by peer）

）
（注明7：read/write對連接異常的反饋行為
對應用程序來說，與另一進程的TCP通信其實是完全異步的過程：

1. 我并不知道對面什么時候、能否收到的數(shù)據(jù)
2. 我不知道什么時候能夠收到對面的數(shù)據(jù)
3. 我不知道什么時候通信結束（主動退出或是異常退出、機器故障、網(wǎng)絡故障等等）
   對于1和2，采用write() -> read() -> write() -> read() ->...的序列，通過blocking read或者nonblock read+輪詢的方式，應用程序基于可以保證正確的處理流程。
   對于3，kernel將這些事件的“通知”通過read/write的結果返回給應用層。
   ）