c++ - 提升asio以便同步服务器保持TCP session 打开(使用Google Proto缓冲区)

Question

我目前有一个非常简单的boost::asio服务器，该服务器在连接时发送状态更新(使用Google Proto缓冲区):

try
{
  boost::asio::io_service io_service;
  tcp::acceptor acceptor(io_service,tcp::endpoint(tcp::v4(), 13));
  for (;;)
  {
    tcp::socket socket(io_service);
    acceptor.accept(socket);
    ...
    std::stringstream message;
    protoMsg.SerializeToOstream(&message);
    boost::system::error_code ignored_error;
    boost::asio::write(socket, boost::asio::buffer(message.str()), ignored_error);
  }
}
catch (std::exception& e) { }

我想将其扩展为接受新连接后首先读取，检查收到了什么请求，然后根据此消息发送不同的消息。我还希望保持TCP连接的打开状态，以便客户端不必重新连接，并希望处理多个客户端(数量不多，也许2或3)。

我看了一些关于boost asio的示例，即the async time tcp server和chat server，但两者都让我有点头疼。我什至不知道我是否需要一个异步服务器。我想我只能在acceptor.accept(socket)之后进行读取，但是我想然后我就不会继续听进一步的请求了。而且，如果我陷入一个循环，我想那将意味着我只能处理一个客户。所以我想这意味着我必须异步了吗？有没有一个简单的示例，可能不是250行代码？还是我只需要通过这些例子来说明自己的观点？谢谢

Answer 1

您从Boost.Asio文档中提到的示例实际上很不错，可以看到它们是如何工作的。您说对了，一开始似乎很难理解，特别是如果您不熟悉这些概念。但是，我建议您从聊天服务器示例开始，并在您的计算机上构建该示例。这将使您能够更仔细地研究事物并开始更改事物，以了解其工作原理。让我指导您完成一些我认为很重要的入门工作。

从您的描述中，您想做什么，似乎聊天服务器为您提供了一个很好的起点，因为它已经具有所需的类似组件。使服务器异步是您想要的，因为这样就可以轻松地通过一个线程处理多个客户端。从一开始，没有什么太复杂的。

在这种情况下，简化，异步意味着您的服务器将工作在队列之外，并接收处理程序(任务)并执行它。如果队列中没有任何内容，它只是等待将某些内容放入队列中。在您的情况下，这可能是来自客户端的连接，来自客户端的消息的新读取或诸如此类。为了使它起作用，需要设置每个处理程序(处理对特定事件的 react 的函数)。

让我用聊天服务器示例中的代码进行一些解释。

在server source file中，您会看到chat_server类，该类在构造函数中调用start_accept。在这里设置接受处理程序。

void start_accept()
{
    chat_session_ptr new_session(new chat_session(io_service_, room_)); // 1
    acceptor_.async_accept(new_session->socket(),                       // 2
        boost::bind(&chat_server::handle_accept, this, new_session,     // 3
            boost::asio::placeholders::error));                         // 4
}

第1行:创建了一个chat_session对象，该对象表示一个客户端与服务器之间的 session 。为接受创建 session (尚未连接任何客户端)。

第2行:套接字的异步接受...

第3行:...绑定(bind)到发生这种情况时调用chat_server::handle_accept。 session 将传递给连接的第一个客户端使用。

现在，如果我们查看handle_accept，我们会看到在客户端连接时， session 将调用start(这只是在服务器和此客户端之间开始工作)。最后，如果其他客户端也想连接，则将接受新的接受。

void handle_accept(chat_session_ptr session, 
                   const boost::system::error_code& error)
{
    if (!error)
    {
        session->start();
    }
    start_accept();
}

这也是您想要的。优秀的传入连接接受。而且，如果可以连接多个客户端，则总是应该有一个未连接的客户端，以便服务器可以处理接受。

服务器和客户端之间的交互方式全都在 session 中，您可以遵循相同的设计并对其进行修改以执行您想要的操作。您提到服务器需要查看发送的内容并做不同的事情。看一看chat_session和服务器在start中调用的handle_accept函数。

void start()
{
    room_.join(shared_from_this());
    boost::asio::async_read(socket_,
        boost::asio::buffer(read_msg_.data(), chat_message::header_length),
        boost::bind(
            &chat_session::handle_read_header, shared_from_this(),
            boost::asio::placeholders::error));
}

这里重要的是对boost::asio::async_read的调用。这也是您想要的。这样可以在套接字上进行出色的读取，以便服务器可以读取客户端发送的内容。有一个绑定(bind)到此事件chat_session::handle_read_header的处理程序(函数)。每当服务器读取套接字上的内容时，将调用此方法。在此处理程序函数中，您可以开始放置您的特定代码，以确定发送特定消息后的处理方法，依此类推。

重要的是要知道，每当调用这些异步boost::asio函数时，在该调用中都不会发生任何事情(即，如果调用read函数，则不会读取套接字)。这是异步方面。您只是为某种事情注册了一个处理程序，发生这种情况时就会回调您的代码。因此，调用此read时，它将立即返回，并且您将返回服务器的handle_accept(如果您遵循调用方式)。而且，如果您还记得那里，我们还可以调用start_accept来设置另一个异步接受。此时，您有两个出色的处理程序正在等待另一个客户端连接或第一个客户端发送东西。根据首先发生的情况，将调用该特定处理程序。

同样重要的是要理解的是，每当运行某项内容时，它便会不中断地运行，直到完成所需要做的一切为止。即使有未决事件触发其他处理程序，它们也必须等待。

最后，为了运行服务器，您需要io_service，这是Asio中的核心概念。

io_service.run();

这是您在main函数中看到的一行。这只是说线程(示例中仅一个)应该运行io_service，这是在有工作要做时将处理程序加入队列的队列。如果什么也没有，io_service只是等待(当然在那里阻塞了主线程)。

我希望这可以帮助您入门。您可以做很多事情和学习很多东西。我发现它是一款很棒的软件!祝你好运!