А. Григорьев - О чём не пишут в книгах по Delphi

В листинге 2.62 приведен пример кода такой нити. Она задействует три сокетных события: одно для уведомления о событиях на сокете, второе — для уведомления о необходимости отправить данные, третье — для уведомления о необходимости завершиться. В данном примере мы предполагаем, что, во-первых, сокет создан и подключен до создания нити и передается ей в качестве параметра, а во-вторых, три сокетных события хранятся в глобальном массиве SockEvents: array[0..2] of TWSAEvent, причем нулевой элемент этого массива содержит событие, связываемое с событиями FD_XXX, первый элемент — событие отправки данных, второй — событие завершения нити. Прототип функции, образующей нить, совместим с функцией BeginThreadиз модуля SysUtils.

function ProcessSockEvents(Parameter: Pointer): Integer;

var

S: TSocket;

NetworkEvents: TWSANetworkEvents;

begin

// Так как типы TSocket и Pointer занимают по 4 байта, такое

// приведение типов вполне возможно, хотя и некрасиво

S := TSocket(Parameter);

// Связываем событие SockEvents[0] с FD_READ и FD_CLOSE

WSAEventSelect(S, SockEvents[0], FD_READ or FD_CLOSE);

while True do

begin

case WSAWaitForMultipleEvents(3, @SockEvents[0], True, WSA_INFINITE, False) of

WSA_WAIT_EVENT_0: begin

WSAEnumNetworkEvents(S, SockEvents[0], NetworkEvents);

if NetworkEvents.lNetworkEvents and FD_READ > 0 then

if NetworkEvents.iErrorCode[FD_READ_BIT] = 0 then

begin

// Пришли данные, которые нужно прочитать

end

else

begin

// произошла ошибка. Нужно сообщить о ней и завершить нить

closesocket(3);

Exit;

end;

if NetworkEvents.lNetworkEvents and FD_CLOSE > 0 then

begin

// Связь разорвана

if NetworkEvents.iErrorCode[FD_CLOSE_BIT] = 0 then begin

// Связь закрыта корректно

end

else

begin

// Связь разорвана в результате сбоя сети

end;

// В любом случае нужно закрыть сокет и завершить нить

closesocket(S);

Exit;

end;

end;

WSA_WAIT_EVENT_0 + 1: begin

// Получен сигнал о необходимости отправить данные

// Здесь должен быть код отправки данных

// После отправки событие нужно сбросить вручную

ResetEvent(SockEvents[1]);

end;

WSA_WAIT_EVENT_0 + 2: begin

// Получен сигнал о необходимости завершения работы нити

closesocket;

ResetEvents(SockEvents[2]);

Exit;

end

end;

end;

end;

Как и во всех предыдущих примерах, здесь для краткости не проверяются результаты, возвращаемые функциями и не отлавливаются возникающие ошибки. Кроме того, отсутствует процедура завершения связи с вызовом shutdown.

Данный пример может рассматриваться как фрагмент кода простого сервера. В отдельной нити такого сервера выполняется цикл, состоящий из вызова acceptи создания новой нити для обслуживания полученного таким образом сокета. Затем другие нити при необходимости могут давать таким нитям команды (необходимо только предусмотреть для каждой нити, обслуживающей сокет, свою копию массива SockEvents). Благодаря этому каждый клиент будет обслуживаться независимо.

К недостаткам такого сервера следует отнести его низкую устойчивость против DoS-атак, при которых к серверу подключается очень большое число клиентов. Если сервер будет создавать отдельную нить для обслуживания каждого подключения, количество нитей очень быстро станет слишком большим, и вся система окажется неработоспособной, т.к. большая часть процессорного времени будет тратиться на переключение между нитями. Более защищенным является вариант, при котором сервер заранее создает некоторое разумное количество нитей (пул нитей) и обработку запроса или выполнение команды поручает любой свободной нити из этого пула. Если ни одной свободной нити в пуле нет, задание ставится в очередь. По мере освобождения нитей задания извлекаются из очереди и выполняются. При DoS-атаках такой сервер также не справляется с поступающими заданиями, но это не приводит к краху всей системы. Но сервер с пулом нитей реализуется сложнее (обычно — через порты завершения, которые мы здесь не рассматриваем). Тем не менее простой для реализации сервер без пула нитей тоже может оказаться полезным, если вероятность DoS-атак низка (например, в изолированных технологических подсетях).

Приведенный пример может рассматриваться также как заготовка для клиента. В этом случае целесообразнее передавать в функцию ProcessSockEventsне готовый сокет, а только адрес сервера, к которому необходимо подключиться. Создание сокета и установление связи с сервером при этом выполняет сама нить перед началом цикла ожидания событий. Такой подход очень удобен для независимой работы с несколькими однотипными серверами.

К достоинствам асинхронного режима, основанного на сообщениях, относится то, что нить, обслуживающая сокет, может выходить из состояния ожидания не только при получении данных сокетом, но и по иным сигналам. Протокол обмена который мы до сих пор использовали, не позволяет продемонстрировать это достоинство в полном объеме. Поэтому, прежде чем создавать пример, мы несколько изменим протокол. Формат пакетов оставим прежним, изменим условия, при которых эти пакеты могут быть посланы. Теперь клиент имеет право посылать пакеты, не дожидаясь от сервера ответа на предыдущий пакет, а сервер имеет право посылать пакеты клиенту не только в ответ на его запросы, но и по собственной инициативе. В нашей реализации он будет посылать клиентам строку с текущим временем.

Сервер на асинхронных событиях (пример EventSelectServer на компакт-диске) имеет много общего с рассмотренным ранее многонитевым сервером (пример MultithreadedServer, см. разд. 2.1.12 ). В нем также есть нить для обработки подключений клиентов и по одной нити на каждого клиента, а главная нить только создает слушающий сокет и запускает обслуживающую его нить.

Еще одним важным отличием нашего сервера от всех предыдущих примеров серверов станет то, что пользователь сможет его остановить в любой момент. Подобную функциональность было бы несложно добавить и к таким серверам, как SelectServer, NonBlockingServer и AsyncSelectServer, которые работают в одной нити. Но остановить нити в многонитевом сервере можно было только одним способом: уничтожив сокеты из главной нити — в этом случае все работающие с этими сокетами нити завершились бы с ошибками. Очевидно, что это порочный подход, не позволяющий корректно завершить работу с клиентами. Режим с использованием событий позволяет предусмотреть реакцию нити на внешний сигнал об отключении. Отключаться сервер будет по нажатию кнопки Остановить.