socket緩沖區以及阻塞模式
在《socket數據的接收和發送》一節中講到，可以使用 write()/send() 函數發送數據，使用 read()/recv() 函數接收數據，本節就來看看數據是如何傳遞的。
socket緩沖區
每個 socket 被創建後，都會分配兩個緩沖區，輸入緩沖區和輸出緩沖區。
write()/send() 並不立即向網絡中傳輸數據，而是先將數據寫入緩沖區中，再由TCP協議將數據從緩沖區發送到目標機器。一旦將數據寫入到緩沖區，函數就可以成功返回，不管它們有沒有到達目標機器，也不管它們何時被發送到網絡，這些都是TCP協議負責的事情。
TCP協議獨立於 write()/send() 函數，數據有可能剛被寫入緩沖區就發送到網絡，也可能在緩沖區中不斷積壓，多次寫入的數據被一次性發送到網絡，這取決於當時的網絡情況、當前線程是否空閑等諸多因素，不由程序員控制。
read()/recv() 函數也是如此，也從輸入緩沖區中讀取數據，而不是直接從網絡中讀取。
圖：TCP套接字的I/O緩沖區示意圖
這些I/O緩沖區特性可整理如下：
- I/O緩沖區在每個TCP套接字中單獨存在；
- I/O緩沖區在創建套接字時自動生成；
- 即使關閉套接字也會繼續傳送輸出緩沖區中遺留的數據；
- 關閉套接字將丟失輸入緩沖區中的數據。
輸入輸出緩沖區的默認大小一般都是 8K，可以通過 getsockopt() 函數獲取：
- unsigned optVal;
- int optLen = sizeof(int);
- getsockopt(servSock, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (char*)&optVal, &optLen);
- printf("Buffer length: %d\n", optVal);
運行結果：
Buffer length: 8192
這裏僅給出示例，後面會詳細講解。
阻塞模式
對於TCP套接字（默認情況下），當使用 write()/send() 發送數據時：
1) 首先會檢查緩沖區，如果緩沖區的可用空間長度小於要發送的數據，那麽 write()/send() 會被阻塞（暫停執行），直到緩沖區中的數據被發送到目標機器，騰出足夠的空間，才喚醒 write()/send() 函數繼續寫入數據。
2) 如果TCP協議正在向網絡發送數據，那麽輸出緩沖區會被鎖定，不允許寫入，write()/send() 也會被阻塞，直到數據發送完畢緩沖區解鎖，write()/send() 才會被喚醒。
3) 如果要寫入的數據大於緩沖區的最大長度，那麽將分批寫入。
4) 直到所有數據被寫入緩沖區 write()/send() 才能返回。
當使用 read()/recv() 讀取數據時：
1) 首先會檢查緩沖區，如果緩沖區中有數據，那麽就讀取，否則函數會被阻塞，直到網絡上有數據到來。
2) 如果要讀取的數據長度小於緩沖區中的數據長度，那麽就不能一次性將緩沖區中的所有數據讀出，剩余數據將不斷積壓，直到有 read()/recv() 函數再次讀取。
3) 直到讀取到數據後 read()/recv() 函數才會返回，否則就一直被阻塞。
這就是TCP套接字的阻塞模式。所謂阻塞，就是上一步動作沒有完成，下一步動作將暫停，直到上一步動作完成後才能繼續，以保持同步性。
socket緩沖區以及阻塞模式