asio的同步和异步读写

同步读写的优缺点

缺点：

• 读写是阻塞的，如果客户端不发送数据的话，服务器就会一直阻塞在read上，导致服务器一直处于等待状态。
• 一般是通过开辟一个新的线程来服务客户端的请求，但是一个进程可以开辟的线程数是有限的，大约为2048个，在linux环境下可以通过unlimit增加线程数，但是线程过多也会增加切换消耗的资源。
• 同步一般为应答模式，实际上我们应该将发送和接收单独分开。

优点：

• 客户端连接数不多，而且服务器并发性不高的场景，可以使用同步读写的方式。
• 使用同步读写能简化编码难度。

异步写

class Session{
public:
    void WriteCallBack(const boost::system::error_code& ec, std::size_t bytes_transferred);
    void WriteToSocket(const std::string &buf);
private:
    std::queue<std::shared_ptr<MsgNode>> _send_queue;
    std::shared_ptr<asio::ip::tcp::socket> _socket;
    bool _send_pending;
};

我们通过维护一个队列和bool变量（其实用原子可能更好）来保证写的顺序性，bool变量表示当前的发送任务是否全部发送完成。

//不能与async_write_some混合使用
void Session::WriteAllToSocket(const std::string& buf) {
    //插入发送队列
    _send_queue.emplace(new MsgNode(buf.c_str(), buf.length()));
    //pending状态说明上一次有未发送完的数据
    if (_send_pending) {
        return;
    }
    //异步发送数据，因为异步所以不会一下发送完
    this->_socket->async_send(asio::buffer(buf), 
        std::bind(&Session::WriteAllCallBack, this,
            std::placeholders::_1, std::placeholders::_2));
    _send_pending = true;
}
void Session::WriteAllCallBack(const boost::system::error_code& ec, std::size_t bytes_transferred){
    if (ec.value() != 0) {
        std::cout << "Error occured! Error code = "
            << ec.value()
            << ". Message: " << ec.message();
        return;
    }
    //如果发送完，则pop出队首元素
    _send_queue.pop();
    //如果队列为空，则说明所有数据都发送完,将pending设置为false
    if (_send_queue.empty()) {
        _send_pending = false;
    }
    //如果队列不是空，则继续将队首元素发送
    if (!_send_queue.empty()) {
        auto& send_data = _send_queue.front();
        this->_socket->async_send(asio::buffer(send_data->_msg + send_data->_cur_len, send_data->_total_len - send_data->_cur_len),
            std::bind(&Session::WriteAllCallBack,
                this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2));
    }
}

异步读

class Session {
public:
    void ReadFromSocket();
    void ReadCallBack(const boost::system::error_code& ec, std::size_t bytes_transferred);
private:
    std::shared_ptr<asio::ip::tcp::socket> _socket;
    std::shared_ptr<MsgNode> _recv_node;
    bool _recv_pending;
};

_recv_node用来缓存接收的数据，_recv_pending为true表示节点正在接收数据，还未接受完。

//不考虑粘包情况， 先用固定的字节接收
void Session::ReadFromSocket() {
    if (_recv_pending) {
        return;
    }
    //可以调用构造函数直接构造，但不可用已经构造好的智能指针赋值
    /*auto _recv_nodez = std::make_unique<MsgNode>(RECVSIZE);
    _recv_node = _recv_nodez;*/
    _recv_node = std::make_shared<MsgNode>(RECVSIZE);
    _socket->async_read_some(asio::buffer(_recv_node->_msg, _recv_node->_total_len), std::bind(&Session::ReadCallBack, this,
        std::placeholders::_1, std::placeholders::_2));
    _recv_pending = true;
}
void Session::ReadCallBack(const boost::system::error_code& ec, std::size_t bytes_transferred){
    _recv_node->_cur_len += bytes_transferred;
    //没读完继续读
    if (_recv_node->_cur_len < _recv_node->_total_len) {
        _socket->async_read_some(asio::buffer(_recv_node->_msg+_recv_node->_cur_len,
            _recv_node->_total_len - _recv_node->_cur_len), std::bind(&Session::ReadCallBack, this,
            std::placeholders::_1, std::placeholders::_2));
        return;
    }
    //将数据投递到队列里交给逻辑线程处理，此处略去
    //如果读完了则将标记置为false
    _recv_pending = false;
    //指针置空
    _recv_node = nullptr;    
}