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（1）listen()队列剖析

（1.0）listen()：监听端口，用在 TCP连接 中的 服务器端 角色； listen()函数调用格式： int listen(int sockfd, int backlog); //要理解好backlog这个参数，我们需要先谈一谈 “监听套接字 队列”的话题； （1.1）监听套接字的队列 ①对于一个调用listen()进行监听的套接字，操作系统会给这个套接字 维护两个队列； ② a)未完成连接队列 【保存连接用的】当客户端 发送tcp连接三次握手的第一次【syn包】给服务器的时候，服务器就会在未完成队列中创建一个 跟这个 syn包对应的一项，其实，我们可以把这项看成是一个半连接【因为连接还没建立起来呢】，这个半连接的状态会从LISTEN变成SYN_RCVD状态，同时给客户端返回第二次握手包【syn,ack】，这个时候，其实服务器是在等待完成第三次握手； 客户端-》》服务端（LISTEN变成SYN_RCVD状态） 客户端《《-服务端（返回第二次握手包【syn,ack】） b)已完成连接队列 【保存连接用的】当第三次握手完成了，这个连接就变成了ESTABLISHED状态，每个已经完成三次握手的客户端 都放在这个队列中作为一项； 客户端connect(第三次握手，完成连接队列 ) c)backlog曾经的含义：已完成队列和未完成队列里边条目之和 不能超过 backlog; （面试重点） //(1)客户端这个connect()什么时候返回（返回就是客户端发送请求去服务端），其实是收到三次握手的第二次握手包（也就是收到服务器发回来的syn/ack）之后就返回了； //(2)RTT是未完成队列中任意一项在未完成队列中留存的时间，这个时间取决于客户端和服务器； 对于客户端，这个RTT时间是第一次和第二次握手加起来的时间； 对于服务器，这个RTT时间实际上是第二次和第三次握手加起来的时间； 如果这三次握手包传递速度特别快的话，大概187毫秒能够建立起来这个连接；这个时间挺慢，所以感觉建立TCP连接的成本挺高；【短连接游戏-挺恶心的】 //(3)如果一个恶意客户，迟迟不发送三次握手的第三个包。那么这个连接就建立不起来，那么这个处于SYN_RCVD的这一项【服务器端的未完成队列中】， //就会一致停留在服务器的未完成队列中，这个停留时间大概是75秒，如果超过这个时间，这一项会被操作系统干掉； （面试重点）

（1.2）accept()函数 ①accept()函数，就使用来 从 已完成连接队列 中 的队首【队头】位置取出来一项【每一项都是一个已经完成三路握手的TCP连接】，返回给进程； ②如果已完成连接队列是空的呢？那么咱们这个范例中accept()会一致卡在这里【休眠】等待，一直到已完成队列中有一项时才会被唤醒； （面试重点）

③//思考题：

//(1)如果两个队列之和【已完成连接队列，和未完成连接队列】达到了listen()所指定的第二参数，也就是说队列满了；

//此时，再有一个客户发送syn请求，服务器怎么反应？

//实际上服务器会忽略这个syn，不给回应； 客户端这边，发现syn没回应，过一会会重发syn包；

//(2)从连接被扔到已经完成队列中去，到accept()从已完成队列中把这个连接取出这个之间是有个时间差的，如果还没等accept()从已完成队列中把这个连接取走的时候，客户端如果发送来数据，这个数据就会被保存再已经连接的套接字的接收缓冲区里，这个缓冲区有多大，

//最大就能接收多少数据量；

（面试重点**********） （1.3)syn攻击：不停发三次握手的第一次包，而且不返回第三个包 //拒绝服务攻击(DOS/DDOS)； //backlog：进一步明确和规定了：指定给定套接字上内核为之排队的最大已完成连接数【已完成连接队列中最大条目数】； //大家在写代码时尽快用accept()把已完成队列里边的连接取走，尽快 留出空闲为止给后续的已完成三路握手的条目用，那么这个已完成队列一般不会满； //一般这个backlog值给300左右； （2）阻塞和非阻塞I/O ①阻塞和非阻塞主要是指调用某个系统函数时，这个函数是否会导致我们的进程进入sleep()【卡在这休眠】状态而言的； ② a)阻塞I/O //我调用一个函数，这个函数就卡在在这里，整个程序流程不往下走了【休眠sleep】，该函数卡在这里等待一个事情发生，只有这个事情发生了，这个函数才会往下走； //这种函数，就认为是阻塞函数；accept(); //这种阻塞，并不好，效率很低；一般我们不会用阻塞方式来写服务器程序，效率低； b)非阻塞I/O：不会卡住，充分利用时间片，执行更高； //非阻塞模式的两个鲜明特点： //(1)不断的调用accept(),recvfrom()函数来检查有没有数据到来，如果没有，函数会返回一个特殊的错误标记来告诉你，这种标记可能是EWULDBLOCK， //也可能是EAGAIN；如果数据没到来，那么这里有机会执行其他函数，但是也得不停的再次调用accept(),recvfrom()来检查数据是否到来，非常累； //(2)如果数据到来，那么就得卡在这里把数据从内核缓冲区复制到用户缓冲区，所以复制这个阶段是卡着完成的；

（3）同步和异步I/O

a)异步I/O：调用一个异步I/O函数时，我门要给这个函数指定一个接收缓冲区，我还要给定一个回调函数；调用完一个异步I/O函数后，该函数会立即返回。 其余判断交给操作系统，操作系统会判断数据是否到来，如果数据到来了，操作系统会把数据拷贝到你所提供的缓冲区里，然后调用你所指定的这个回调函数来通知你； ******************************************区别你 很容易区别非阻塞和异步I/O的差别： //（1）非阻塞I/O要不停的调用I/O函数来检查数据是否来，如果数据来了，就得卡在I/O函数这里把数据从内核缓冲区复制到用户缓冲区，然后这个函数才能返回； //（2）异步I/O根本不需要不停的调用I/O函数来检查数据是否到来，只需要调用一次，然后就可以干别的事情去了；内核判断数据到来，拷贝数据到你提供的缓冲区，调用你的回调函数来通知你，你并没有被卡在那里的情况； ******************************************************* b)同步I/O //select/poll。epoll。 //1)调用select()判断有没有数据，有数据，走下来，没数据卡在那里； //2)select()返回之后，用recvfrom()去取数据；当然取数据的时候也会卡那么一下； //同步I/O感觉更麻烦，要调用两个函数才能把数据拿到手； //但是同步I/O和阻塞式I/O比，就是所谓的 I/O复用【用两个函数来收数据的优势】 能力； （3.1）I/O复用 所谓I/O复用，就是我多个socket【多个TCP连接】可以弄成一捆【一堆】，我可以用select这种同步I/O函数在这等数据；/所以，这种调用一个函数能够判断一堆TCP连接是否来数据的这种能力，叫I/O复用，英文I/O multiplexing【I/O多路复用】 （3.2）思考题 什么叫 用 异步的方法 去使用 非阻塞调用 ？ 捕捉信号异步拉起同步，使进程结束回收资源