非阻塞connect的作用及代码示例

connect 函数的调用涉及到TCP连接的三次握手过程，通常阻塞的connect 函数会等待三次握手成功或失败后返回，0成功，-1失败。如果对方未响应，要隔6s，重发尝试，可能要等待75s的尝试并最终返回超时，才得知连接失败。即使是一次尝试成功，也会等待几毫秒到几秒的时间，如果此期间有其他事务要处理，则会白白浪费时间，而用非阻塞的connect 则可以做到并行，提高效率。

而通常，非阻塞的connect 函数与 select 函数配合使用：在一个TCP套接口被设置为非阻塞之后调用connect，connect （函数本身返回-1）会立即返回EINPROGRESS或EWOULDBLOCK错误，表示连接操作正在进行中，但是仍未完成；同时TCP的三路握手操作继续进行；在这之后，我们可以调用select来检查这个链接是否建立成功。

若建立连接成功，select的结果中该描述符可写；若失败，则可写可读，此时可以使用getsockopt获取错误信息。

正常的三次握手时序

(以下内容转自http://blog.163.com/li_xiang1102/blog/static/60714076201110298170975/)

非阻塞connect有三种用途

我们可以在三路握手的同时做一些其它的处理。connect 操作要花一个往返时间完成，而且可以是在任何地方，从几个毫秒的局域网到几百毫秒或几秒的广域网，在这段时间内我们可能有一些其他的处理想要执行；
可以用这种技术同时建立多个连接.在Web浏览器中很普遍；
由于我们使用select 来等待连接的完成，因此我们可以给select设置一个时间限制，从而缩短connect 的超时时间。在大多数实现中，connect 的超时时间在75秒到几分钟之间。有时候应用程序想要一个更短的超时时间，使用非阻塞connect 就是一种方法。

非阻塞connect 听起来虽然简单，但是仍然有一些细节问题要处理：

即使套接口是非阻塞的。如果连接的服务器在同一台主机上，那么在调用connect 建立连接时，连接通常会立即建立成功，我们必须处理这种情况。
源自Berkeley的实现(和Posix.1g)有两条与select 和非阻塞IO相关的规则：
A. 当连接建立成功时，套接口描述符变成可写；
B. 当连接出错时，套接口描述符变成既可读又可写。
所以，套接字可读并不一定是连接以建立的标志。

处理非阻塞connect的步骤（重点）：

创建socket，返回套接口描述符；
调用fcntl 把套接口描述符设置成非阻塞；
调用connect 开始建立连接；
判断连接是否成功建立。

判断连接是否成功建立：

如果connect 返回0，表示连接成功（服务器和客户端在同一台机器上时就有可能发生这种情况）；
调用select 来等待连接建立成功完成；

如果select 返回0，则表示建立连接超时。我们返回超时错误给用户，同时关闭连接，以防止三路握手操作继续进行下去。如果select 返回大于0的值，则需要检查套接口描述符是否可写，如果套接口描述符可写，则我们可以通过调用getsockopt来得到套接口上待处理的错误（SO_ERROR）。如果连接建立成功，这个错误值将是0；如果建立连接时遇到错误，则这个值是连接错误所对应的errno值（比如：ECONNREFUSED,ETIMEDOUT等）。

代码示例

int conn_nonb(int sockfd, const struct sockaddr_in *saptr, socklen_t salen, int nsec)
{int flags, n, error, code;socklen_t len;fd_set wset;struct timeval tval;flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);error = 0;if ((n == connect(sockfd, saptr, salen)) == 0) {goto done;} else if (n < 0 && errno != EINPROGRESS){return (-1);}/* Do whatever we want while the connect is taking place */FD_ZERO(&wset);FD_SET(sockfd, &wset);tval.tv_sec = nsec;tval.tv_usec = 0;if ((n = select(sockfd+1, NULL, &wset, NULL, nsec ? &tval : NULL)) == 0) {close(sockfd);  /* timeout */errno = ETIMEDOUT;return (-1);}if (FD_ISSET(sockfd, &wset)) {len = sizeof(error);code = getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, &len);/* 如果发生错误，Solaris实现的getsockopt返回-1，* 把pending error设置给errno. Berkeley实现的* getsockopt返回0, pending error返回给error. * 我们需要处理这两种情况 */if (code < 0 || error) {close(sockfd);if (error) errno = error;return (-1);}} else {fprintf(stderr, "select error: sockfd not set");exit(0);}done:fcntl(sockfd, F_SETFL, flags);  /* restore file status flags */return (0);
}

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