网络编程的异常及处理

网络编程不只是编写网络、主机、进程都正常时能良好工作的进程，更重要的是客户主机崩溃、客户进程崩溃网络异常时怎么处理。

 

accept被信号中断

accept以及套接字上的I/O可能被信号打断，并返回EINTR作为结果，必须处理该返回值并且适当时候再次调用。

for(;;)

{

    if(connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)addr, sizeof(addr)) < 0)

    {

        if(connfd == EINTR)

        {

            continue;

        }

        else

        {

            printf("accept error\n");

        }

    }

}

 

connect被信号中断

connect被信号打断，返回EINTR作为结果，不能对该socket再次调用connect，需要使用select等待连接完成。

 

accept返回前连接夭折

 

estiblished状态的连接在被accept取走之前夭折，对于这种错误，不同的系统有不同的处理，大多数是返回一个错误结果给进程，SVR4返回EPROTO（协议错误），posix指出必须返回ECONNABORTED（软件引起的连接错误），在返回ECONNABORTED错误时，重新调用accept即可。

也有的操作系统会直接清除掉这种夭折的连接，服务器进程根本不会发现夭折的连接。

 

echo回响程序处理服务器端异常终止

客户端进程阻塞于终端输入时，服务端进程异常终止，三次握手终止连接，客户端把FIN追加到clifd的读取缓冲区末尾。

客户从终端输入字符，通过clifd发送给服务端（由于服务端已关闭，会回复一个RST给客户端）并调用read获取结果。

此时FIN已在读取缓冲区，而RST还在网络传输的过程中，因此read返回0，代表对端已关闭，而不是读取到RST的复位消息。

为了避免这种场景的RST消息，客户端需要使用多路复用同时监听多个输入：套接口和终端输入。这样就能早先一步获取FIN消息，避免连接终止后还向对端发送消息。

 

SIGPIPE

进程向一个接收到RST的套接字写入消息时，内核会给进程发送一个SIGPIPE信号。

完整的过程是：进程向一个接收到FIN的套接字写入消息，接收到RST应答，此时再次写入，内核会给进程发送一个SIGPIPE信号。

此信号的缺省动作是终止进程，不产生core文件。

不管进程是否捕捉该信号，写操作都会返回EPIPE错误。

 

SIGPIPE的处理

SIGPIPE缺省是终止进程，并且不产生core文件，这就无从跟踪和发现问题。

对SIGPIPE的处理可以是：

1.设置SIG_IGN，无视该信号，并默认write会处理EPIPE错误。

2.信号处理函数中处理该错误，需要知道的是，信号处理函数无法判断是哪个套接字出了错误，如果确实要知道哪个套接字出了错误，还是需要在write返回后处理EPIPE错误。

 

服务器主机崩溃

当客户端和服务器之间建立连接后，服务器主机崩溃，此时通过网络发往服务器主机的消息不会得到任何回应。

此时可能返回的错误有两种

1.客户端持续重传数据分节，一直没有得到回应，此时应返回ETIMEOUT错误。

2.如果中间路由器判断服务器主机不可达，并返回一个ICMP错误，则错误是EHOSTUNREACH或ENETUNREACH。

通过write的返回值，可以得知错误原因，但是通常需要等待很长一段时间。

 

快速检测服务器主机崩溃

给套接字加上一个超时时间

 

在不主动发送消息的时候检测服务器主机崩溃

心跳消息

 

服务器主机崩溃后重启

如果服务器主机崩溃后并重启，在崩溃期间客户没有发送消息给服务器，那么客户端是不知道服务器曾经崩溃过的（如果不使用套接字选项SO_KEEPALIVE），客户端给服务器发送消息。

服务器崩溃并重启后丢失了所有的连接信息，对于接收到的消息都以RST响应，导致客户端收到ECONNRESET错误。

如果客户端检测服务器的主机崩溃错误，那应该设置SO_KEEPALIVE。

 

服务器主机关机

UNIX系统关机时，由INIT进程给所有进程发送SIGTERM信号(我们可以捕捉此信号)，然后等待一段时间，然后给所有进程发送SIGKILL信号。进程终止时，所有打开的描述字都将关闭。

对于服务器主机关机，客户最好使用多路复用及时检测到套接字的关闭。

 

网络数据格式

1.转换所有格式的数据为字符串消息

2.明确指定字节序，在服务器和客户端使用同样的字节序。