异步、非阻塞套接字行为. WSAEWOULDBLOCK

Question

我继承了两个应用程序，一个是在Windows 7 PC上运行的Test (客户端)，另一个是运行在Windows 10 PC上的服务器应用程序。我试图使用TCP/IP套接字在这两者之间进行通信。客户端向服务器发送请求(XML形式的数据)，然后服务器将请求的数据(也是XML)发送回客户端。

设置如下：

       Client                                    Server
--------------------                      --------------------  
|                  |    Sends Requests    |                  |
|   Client Socket  |  ----------------->  |   Server Socket  |
|                  |  <-----------------  |                  |
|                  |      Sends Data      |                  |
--------------------                      --------------------

此过程总是在初始连接(即刚启动的客户端和服务器应用程序)上工作。客户端能够断开与服务器的连接，这将触发套接字的清理。在重新连接时，我几乎总是(这并不总是发生，但大多数情况下)都会收到以下错误：

"Receive() - The socket is marked as nonblocking and the receive operation would block"

此错误将显示在客户端，所讨论的套接字是异步的、非阻塞的套接字。

导致此SOCKET_ERROR的行是：

numBytesReceived = theSocket->Receive(theReceiveBuffer, 10000));

where:
- numBytesReceived is an integer (int)
- theSocket is a pointer to a class called CClientSocket which is a specialisation of CASyncSocket, which is part of the MFC C++ Library.  This defines the socket object which is embedded within the client.  It is an asynchonous, non-blocking socket.
- Receive() is a virtual function within the CASyncSocket object
- theReceiveBuffer is a char array (10000 elements)

在执行上述行时，从函数返回SOCKET_ERROR，并调用theSocket->GetLastError()返回WSAEWOULDBLOCK。

SocketTools强调

当非阻塞(异步)套接字试图执行无法立即执行的操作时，将返回错误10035。此错误并不致命，应用程序应将其视为建议。此错误代码对应于Windows套接字错误WSAEWOULDBLOCK。 当从非阻塞套接字读取数据时，如果此时没有更多可用的数据可读取，则将返回此错误。在这种情况下，应用程序应该等待OnRead事件触发，这表明有更多的数据可以读取。IsReadable属性可用于确定是否存在可以从套接字读取的数据。 当将数据写入非阻塞套接字时，如果在等待远程主机读取某些数据时填充本地套接字缓冲区，则将返回此错误。当缓冲区空间可用时，OnWrite事件将触发，这表明可以写入更多的数据。IsWritable属性可用于确定是否可以将数据写入套接字。 需要注意的是，应用程序将不知道在单个写操作中可以发送多少数据，因此，如果客户端试图过快地发送太多数据，则可能会多次返回此错误。如果在发送数据时经常发生此错误，则可能表示网络延迟较高或远程主机无法足够快地读取数据。

我是consistently，得到了这个错误，但是没有接收到套接字上的任何信息。

使用Wireshark，下面的通信将与这里提供的源、目的地和TCP位标志进行通信：

事件:通过TCP/IP将测试管理连接到服务器

Client --> Server: SYN
Server --> Client: SYN, ACK
Client --> Server: ACK

This appears to be correct and represents the Three-Way Handshake of connecting.

SocketSniff confirms that a Socket is closed on the client side.  It was not possible to get SocketSniff to work with the Windows 10 Server application.

事件:从发送数据请求

Client --> Server: PSH, ACK
Server --> Client: PSH, ACK
Client --> Server: ACK

Both request data and received data is confirmed to be exchanged successfully

事件:从服务器断开测试管理

Client --> Server: FIN, ACK
Server --> Client: ACK
Server --> Client: FIN, ACK
Client --> Server: ACK

This appears to be correct and represents the Four-Way handshake of connection closure.

SocketSniff confirms that a Socket is closed on the client side.  It was not possible to get SocketSniff to work with the Windows 10 Server application.

事件:通过TCP/IP将测试管理重新连接到服务器

Client --> Server: SYN
Server --> Client: SYN, ACK
Client --> Server: ACK

This appears to be correct and represents the Three-Way Handshake of connecting.

SocketSniff confirms that a new Socket is opened on the client side.  It was not possible to get SocketSniff to work with the Windows 10 Server application.

事件:从发送数据请求

Client --> Server: PSH, ACK
Server --> Client: ACK

We see no data being pushed (PSH) back to the client, yet we do see an acknowledgement.  

有人知道这里会发生什么事吗？我知道你很难在没有看到源代码的情况下进行诊断，但是我希望其他人可能有过这个错误的经验，并且可以指出我要调查的具体路线。

更多信息：

服务器初始化一个侦听线程并绑定到0.0.0.0:49720。'WSAStartup()‘、'bind()’和‘and ()’函数都返回'0'，表示成功。此线程在服务器应用程序的整个生命周期中始终存在。

服务器初始化两个线程，一个读线程和一个写线程。读取线程负责从其套接字读取请求数据，并按照名为Connection的类初始化如下：

HANDLE theConnectionReadThread 
           = CreateThread(NULL,                                    // Security Attributes
                          0,                                       // Default Stacksize
                          Connection::connectionReadThreadHandler, // Callback
                          (LPVOID)this,                            // Parameter to pass to thread
                          CREATE_SUSPENDED,                        // Don't start yet
                          NULL);                                   // Don't Save Thread ID

写入线程是以类似的方式初始化的。

在每种情况下，CreateThread()函数都返回一个合适的句柄。

theConnectionReadThread  = 00000570
theConnectionWriteThread = 00000574  

线程实际上是在以下函数中启动的：

void Connection::startThreads()
{
    ResumeThread(theConnectionReadThread);
    ResumeThread(theConnectionWriteThread);
}                                   

这个函数是从另一个名为ConnectionManager的类中调用的，它管理到服务器的所有可能的连接。在这种情况下，为了简单起见，我只关心一个连接。

将文本输出添加到服务器应用程序显示，在观察错误行为之前，我可以成功地对客户端和服务器进行多次connect/disconnect。例如，在connectionReadThreadHandler()和connectionWriteThreadHandler()函数中，一旦它们执行，我就会将文本输出到日志文件中。

当观察到正确的行为时，将向日志文件输出以下行：

Connection::ResumeThread(theConnectionReadThread) returned 1
Connection::ResumeThread(theConnectionWriteThread) returned 1
ConnectionReadThreadHandler() Beginning
ConnectionWriteThreadHandler() Beginning

当观察到错误行为时，将向日志文件输出以下行：

Connection::ResumeThread(theConnectionReadThread) returned 1
Connection::ResumeThread(theConnectionWriteThread) returned 1

回调函数似乎没有被调用。

此时，在客户端上显示错误，表明：

"Receive() - The socket is marked as nonblocking and the receive operation would block"

在客户端，我有一个名为CClientDoc的类，它包含客户端套接字代码。它首先初始化theSocket，它是嵌入在客户端中的套接字对象：

private:
    CClientSocket* theSocket = new CClientSocket;

当客户端和服务器之间初始化连接时，该类将调用一个名为CreateSocket()的函数，该函数的一部分包含在下面，以及它调用的辅助函数：

void CClientDoc::CreateSocket()
{
    AfxSocketInit();
    int lastError;
    theSocket->Init(this);
    
    if (theSocket->Create()) // Calls CAyncSocket::Create() (part of afxsock.h)
    {
        theErrorMessage = "Socket Creation Successful"; // this is a CString
        theSocket->SetSocketStatus(WAITING);             
    }
    else
    {
        // We don't fall in here
    }
}

void CClientDoc::Init(CClientDoc* pDoc)
{
    pClient = pDoc; // pClient is a pointer to a CClientDoc
}

void CClientDoc::SetSocketStatus(SOCKET_STATUS sock_stat)
{
    theSocketStatus = sock_stat; // theSocketStatus is a private member of CClientSocket of type SOCKET_STATUS
}

在CreateSocket()之后立即调用SetupSocket()，这里还提供了以下内容：

void CClientDoc::SetupSocket()
{
    theSocket->AsyncSelect(); // Function within afxsock.h
}

当客户端与服务器断开连接时，

void CClientDoc::OnClienDisconnect()
{
    theSocket->ShutDown(2); // Inline function within afxsock.inl
    delete theSocket;
    theSocket = new CClientSocket;
    CreateSocket();
    SetupSocket();        
}

因此，我们删除当前的套接字，然后创建一个新的套接字，该套接字看起来可以正常工作。

此错误正在DoReceive()函数中的客户端上写入。此函数调用套接字尝试读取消息。

CClientDoc::DoReceive()
{
    int lastError;
    switch (numBytesReceived = theSocket->Receive(theReceiveBuffer, 10000))
    {
    case 0:
        // We don't fall in here
        break;
    case SOCKET_ERROR: // We come in here when the faulty behaviour occurs
        if (lastError = theSocket->GetLastError() == WSAEWOULDBLOCK)
        {
            theErrorMessage = "Receive() - The socket is marked as nonblocking and the receive operation would block";
        }
        else
        {
            // We don't fall in here
        }
        break;
    default:
        // When connection works, we come in here
        break;
    }
}

希望添加一些代码证明是有洞察力的。如果需要的话，我应该可以多加一点。

谢谢

Answer 1

WSAEWOULDBLOCK错误并不意味着套接字被标记为阻塞。这意味着套接字被标记为非阻塞，并且当时没有可读取的数据。

WSAEWOULDBLOCK意味着如果套接字被标记为阻塞，则套接字会阻塞调用线程，等待数据。

若要了解非阻塞套接字何时有等待读取的数据，请使用Winsock的select()函数或CClientSocket::AsyncSelect()方法请求FD_READ通知，或其他类似的方法。在有东西可读之前，不要尝试阅读。

在您的分析中，您可以看到客户端向服务器发送数据，但服务器没有向客户端发送数据。因此，您的代码中显然有一个逻辑错误，您需要找到并修复它。客户端没有正确地终止其请求，或者服务器没有正确地接收/处理/回复请求。但是，由于您没有显示您的实际代码，所以我们无法告诉您实际发生了什么问题。