【2018.08.13 C与C++基础】网络通信：阻塞与非阻塞socket的基本概念及简单实现

一、前言

最近在做Matalb/Simulink与C/C++的混合编程，主要是完成TCP、UDP、SerialPort等常见通信方式的中间件设计，为Simulink模型提供数据采集及解析模块。

问题在于没有搞清楚Simulink中调用C/C++的内在机制，将测试OK的C++程序移植到mex上时，总会出现很多问题，比如通信的阻塞与非阻塞，有时候自己写半天可能在性能上并不比Matalb内置模块好，所以搞清楚一些原理性的东西还是很有必要的。

参考资料：

1. 阻塞与非阻塞socket的优缺点 https://blog.csdn.net/taotaoah/article/details/52441517

2. 创建TCP/IP客户端对象以通过TCP/IP进行通信 https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/tcpclient.html

3. 阻塞与非阻塞socket的优缺点 http://www.cnblogs.com/sunada2005/p/3591378.html

4. tcp socket阻塞与非阻塞 https://blog.csdn.net/xdshengk/article/details/51066959

5. 从linux源码看socket的阻塞和非阻塞 https://blog.csdn.net/u011418530/article/details/79875707

二、基本概念

简单转载一点上述文章中对阻塞与非阻塞的优缺点对比，其实应该是根据实际情况来选择，但没搞明白Matlab及Simulink中的TCPClient到底是阻塞还是非阻塞的实现。

所谓阻塞方式的意思是指，当试图对该文件描述符进行读写时，如果当时没有东西可读，或者暂时不可写，程序就进入等待状态，直到有东西可读或者可写为止。

而对于非阻塞状态，如果没有东西可读，或者不可写，读写函数马上返回，而不会等待（这也与设置的超时时间有关）。

非阻塞，就是进程或线程执行此函数时不必非要等待事件的发生，一旦执行肯定返回，以返回值的不同来反映函数的执行情况，如果事件发生则与阻塞方式相同，若事件没有发生则返回一个代码来告知事件未发生，而进程或线程继续执行，所以效率较高；

简单的讲，阻塞就是GET,非阻塞就是PUT；

阻塞好控制，不发送完数据程序不会走下去，但是对性能有影响。

非阻塞不太好控制，可能和能力有关，但是性能会得到很大提升。

阻塞式的编程方便，非阻塞的编程不方便，需要程序员处理各种返回；

阻塞处理简单，非阻塞处理复杂；

阻塞效率低，非阻塞效率高；

阻塞模式，常见的通信模型为多线程模型，服务端accept之后，对每个socket创建一个线程去recv。

逻辑上简单，适用于并发量小（客户端数目少），连续传输大数据量的情况下，比如文件服务器。

还有就是在客户端recv服务器消息的时候也经常用，因为客户端就一个socket，用阻塞模式不影响效率，而且编程逻辑上要简单得多。

非阻塞模式，常见的通信模型为select模型和IOCP模型，适用于高并发，数据量小的情况，比如聊天室；

客户端多的情况下，如果采用阻塞模式，需要开很多线程，影响效率；

另外，客户端一般不采用非阻塞模式。

未完待续....