本節将介紹第一個實作具體傳輸功能的類TSocket，這個類是基于TCP socket實作TTransport的接口。下面具體介紹這個類的相關函數功能實作。
1.構造函數
分析一個類的功能首先看它的定義和構造函數實作，先看看它的定義：
class TSocket : public TVirtualTransport<TSocket> { ......} 由定義可以看書TSocket繼承至虛拟傳輸類，并且把自己當做模闆參數傳遞過去，是以從虛拟傳輸類繼承下來的虛拟函數（如read_virt）調用非虛拟函數（如read）就是TSocket自己實作的。
TSocket類的構造函數有4個，當然還有一個析構函數。四個構造函數就是根據不同的參數來構造，它們的聲明如下：
TSocket();//所有參數都預設
TSocket(std::string host, int port);//根據主機名和端口構造一個socket
TSocket(std::string path);//構造unix域的一個socket
TSocket(int socket);//構造一個原始的unix句柄socket 四個構造函數分别用于不同的情況下來産生不同的TSocket對象，不過這些構造函數都隻是簡單的初始化一些最基本的成員變量，而沒有真正的連接配接socket。它們初始化的變量基本如下：
TSocket::TSocket() :
host_(""),
port_(0),
path_(""),
socket_(-1),
connTimeout_(0),
sendTimeout_(0),
recvTimeout_(0),
lingerOn_(1),
lingerVal_(0),
noDelay_(1),
maxRecvRetries_(5) {
recvTimeval_.tv_sec = (int)(recvTimeout_/1000);
recvTimeval_.tv_usec = (int)((recvTimeout_%1000)*1000);
cachedPeerAddr_.ipv4.sin_family = AF_UNSPEC;
} 大部分簡單的參數都采用初始化清單初始化了，需要簡單計算的就放在函數體内初始化，其他幾個都是這種情況。下面需要單獨介紹一下的是unix domain socket。
socket API原本是為網絡通訊設計的，但後來在socket的架構上發展出一種IPC機制，就是UNIX Domain Socket。雖然網絡socket也可用于同一台主機的程序間通訊（通過loopback位址127.0.0.1），但是UNIX Domain Socket用于IPC更有效率：不需要經過網絡協定棧，不需要打包拆包、計算校驗和、維護序号和應答等，隻是将應用層資料從一個程序拷貝到另一個程序。這是因為，IPC機制本質上是可靠的通訊，而網絡協定是為不可靠的通訊設計的。UNIX Domain Socket也提供面向流和面向資料包兩種API接口，類似于TCP和UDP，但是面向消息的UNIX Domain Socket也是可靠的，消息既不會丢失也不會順序錯亂。
UNIX Domain Socket是全雙工的，API接口語義豐富，相比其它IPC機制有明顯的優越性，目前已成為使用最廣泛的IPC機制，比如X Window伺服器和GUI程式之間就是通過UNIX Domain Socket通訊的。
使用UNIX Domain Socket的過程和網絡socket十分相似，也要先調用socket()建立一個socket檔案描述符，address family指定為AF_UNIX，type可以選擇SOCK_DGRAM或SOCK_STREAM，protocol參數仍然指定為0即可。
UNIX Domain Socket與網絡socket程式設計最明顯的不同在于位址格式不同，用結構體sockaddr_un表示，網絡程式設計的socket位址是IP位址加端口号，而UNIX Domain Socket的位址是一個socket類型的檔案在檔案系統中的路徑，這個socket檔案由bind()調用建立，如果調用bind()時該檔案已存在，則bind()錯誤傳回。
打開連接配接函數open
首先看這個函數的代碼實作，如下：
void TSocket::open() {
if (isOpen()) {//如果已經打開就直接傳回
return;
}
if (! path_.empty()) {//如果unix路徑不為空就打開unix domian socket
unix_open();
} else {
local_open();//打開通用socket
}
} Open函數又根據路徑為不為空（不為空就是unix domain socket）調用相應的函數來繼續打開連接配接，首先看看打開unix domain socket，代碼如下：
void TSocket::unix_open(){
if (! path_.empty()) {//保證path_不為空
// Unix Domain SOcket does not need addrinfo struct, so we pass NULL
openConnection(NULL);//調用真正的打開連接配接函數
}
} 由代碼可以看出，真正實作打開連接配接的函數是openConnection，這個函數根據傳遞的參數來決定是否是打開unix domain socket，實作代碼如下（這個函數代碼比較多，其中除了錯誤部分代碼省略）：
void TSocket::openConnection(struct addrinfo *res) {
if (isOpen()) {
return;//如果已經打開了直接傳回
}
if (! path_.empty()) {//根據路徑是否為空建立不同的socket
socket_ = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP);//建立unix domain socket
} else {
socket_ = socket(res->ai_family, res->ai_socktype, res->ai_protocol);//建立通用的網絡通信socket
}
if (sendTimeout_ > 0) {//如果發生逾時設定大于0就調用設定發送逾時函數設定發送逾時
setSendTimeout(sendTimeout_);
}
if (recvTimeout_ > 0) {//如果接收逾時設定大于0就調用設定接收逾時函數設定接收逾時
setRecvTimeout(recvTimeout_);
}
setLinger(lingerOn_, lingerVal_);//設定優雅斷開連接配接或關閉連接配接參數
setNoDelay(noDelay_);//設定無延時
#ifdef TCP_LOW_MIN_RTO
if (getUseLowMinRto()) {//設定是否使用較低的最低TCP重傳逾時
int one = 1;
setsockopt(socket_, IPPROTO_TCP, TCP_LOW_MIN_RTO, &one, sizeof(one));
}
#endif
//如果逾時已經存在設定連接配接為非阻塞
int flags = fcntl(socket_, F_GETFL, 0);//得到socket_的辨別
if (connTimeout_ > 0) {//逾時已經存在
if (-1 == fcntl(socket_, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK)) {//設定為非阻塞
}
} else {
if (-1 == fcntl(socket_, F_SETFL, flags & ~O_NONBLOCK)) {//設定為阻塞
}
}
// 連接配接socket
int ret;
if (! path_.empty()) {//unix domain socket
#ifndef _WIN32 //window不支援
struct sockaddr_un address;
socklen_t len;
if (path_.length() > sizeof(address.sun_path)) {//path_長度不能超過最長限制
}
address.sun_family = AF_UNIX;
snprintf(address.sun_path, sizeof(address.sun_path), "%s", path_.c_str());
len = sizeof(address);
ret = connect(socket_, (struct sockaddr *) &address, len);//連接配接unix domain socket
#else
//window不支援unix domain socket
#endif
} else {
ret = connect(socket_, res->ai_addr, res->ai_addrlen);//連接配接通用的非unix domain socket
}
if (ret == 0) {//失敗了就會執行後面的代碼，用poll來監聽寫事件
goto done;//成功了就直接跳轉到完成處
}
struct pollfd fds[1];//定于用于poll的描述符
std::memset(fds, 0 , sizeof(fds));//初始化為0
fds[0].fd = socket_;//描述符為socket
fds[0].events = POLLOUT;//接收寫事件
ret = poll(fds, 1, connTimeout_);//調用poll，有一個逾時值
if (ret > 0) {
// 確定socket已經被連接配接并且沒有錯誤被設定
int val;
socklen_t lon;
lon = sizeof(int);
int ret2 = getsockopt(socket_, SOL_SOCKET, SO_ERROR, cast_sockopt(&val), &lon);//得到錯誤選項參數
if (val == 0) {// socket沒有錯誤也直接到完成處了
goto done;
}
} else if (ret == 0) {// socket 逾時
//相應處理代碼省略
} else {
// poll()出錯了，相應處理代碼省略
}
done:
fcntl(socket_, F_SETFL, flags);//設定socket到原來的模式了（阻塞）
if (path_.empty()) {//如果是unix domain socket就設定緩存位址
setCachedAddress(res->ai_addr, res->ai_addrlen);
}
} 上面這個函數代碼确實比較長，不過還好都是比較簡單的代碼實作，沒有什麼很繞的代碼，整個流程也很清晰，在代碼中也有比較詳細的注釋了。下面繼續看通用socket打開函數local_open（它也真正的執行打開功能也是調用上面剛才介紹的那個函數，隻是傳遞了具體的位址資訊）：
void TSocket::local_open(){
#ifdef _WIN32
TWinsockSingleton::create();//相容window平台
#endif // _WIN32
if (isOpen()) {//打開了就直接傳回
return;
}
if (port_ < 0 || port_ > 0xFFFF) {//驗證端口是否為有效值
throw TTransportException(TTransportException::NOT_OPEN, "Specified port is invalid");
}
struct addrinfo hints, *res, *res0;
res = NULL;
res0 = NULL;
int error;
char port[sizeof("65535")];
std::memset(&hints, 0, sizeof(hints));//記憶體設定為0
hints.ai_family = PF_UNSPEC;
hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
hints.ai_flags = AI_PASSIVE | AI_ADDRCONFIG;
sprintf(port, "%d", port_);
error = getaddrinfo(host_.c_str(), port, &hints, &res0);//根據主機名得到所有網卡位址資訊
// 循環周遊所有的網卡位址資訊，直到有一個成功打開
for (res = res0; res; res = res->ai_next) {
try {
openConnection(res);//調用打開函數
break;//成功就退出循環
} catch (TTransportException& ttx) {
if (res->ai_next) {//異常處理，是否還有下一個位址，有就繼續
close();
} else {
close();
freeaddrinfo(res0); // 清除位址資訊記憶體和資源
throw;//抛出異常
}
}
}
freeaddrinfo(res0);//釋放位址結構記憶體
} 整個local_open函數就是根據主機名得到所有的網卡資訊，然後依次嘗試打開，直到打開一個為止就退出循環，如果所有都不成功就抛出一個異常資訊。
讀函數read
在實作讀函數的時候需要注意區分傳回錯誤為EAGAIN的情況，因為當逾時和系統資源耗盡都會産生這個錯誤（沒有明顯的特征可以區分它們），是以Thrift在實作的時候設定一個最大的嘗試次數，如果超過這個了這個次數就認為是系統資源耗盡了。下面具體看看read函數的實作，代碼如下（省略一些參數檢查和錯誤處理的代碼）：
uint32_t TSocket::read(uint8_t* buf, uint32_t len) {
int32_t retries = 0;//重試的次數
uint32_t eagainThresholdMicros = 0;
if (recvTimeout_) {//如果設定了接收逾時時間，那麼計算最大時間間隔來判斷是否系統資源耗盡
eagainThresholdMicros = (recvTimeout_*1000)/ ((maxRecvRetries_>0) ? maxRecvRetries_ : 2);
}
try_again:
struct timeval begin;
if (recvTimeout_ > 0) {
gettimeofday(&begin, NULL);//得到開始時間
} else {
begin.tv_sec = begin.tv_usec = 0;//預設為0，不需要時間來判斷是逾時了
}
int got = recv(socket_, cast_sockopt(buf), len, 0);//從socket接收資料
int errno_copy = errno; //儲存錯誤代碼
++g_socket_syscalls;//系統調用次數統計加1
if (got < 0) {//如果讀取錯誤
if (errno_copy == EAGAIN) {//是否為EAGAIN
if (recvTimeout_ == 0) {//如果沒有設定逾時時間，那麼就是資源耗盡錯誤了！抛出異常
throw TTransportException(TTransportException::TIMED_OUT, "EAGAIN (unavailable resources)");
}
struct timeval end;
gettimeofday(&end, NULL);//得到結束時間，會改變errno，是以前面需要儲存就是這個原因
uint32_t readElapsedMicros = (((end.tv_sec - begin.tv_sec) * 1000 * 1000)//計算消耗的時間
+ (((uint64_t)(end.tv_usec - begin.tv_usec))));
if (!eagainThresholdMicros || (readElapsedMicros < eagainThresholdMicros)) {
if (retries++ < maxRecvRetries_) {//重試次數還小于最大重試次數
usleep(50);//睡眠50毫秒
goto try_again;//再次嘗試從socket讀取資料
} else {//否則就認為是資源不足了
throw TTransportException(TTransportException::TIMED_OUT, "EAGAIN (unavailable resources)");
}
} else {//推測為逾時了
throw TTransportException(TTransportException::TIMED_OUT, "EAGAIN (timed out)");
}
}
if (errno_copy == EINTR && retries++ < maxRecvRetries_) {//如果是中斷并且重試次數沒有超過
goto try_again;//那麼重試
}
#if defined __FreeBSD__ || defined __MACH__
if (errno_copy == ECONNRESET) {//FreeBSD和MACH特殊處理錯誤代碼
return 0;
}
#endif
#ifdef _WIN32
if(errno_copy == WSAECONNRESET) {//win32平台處理錯誤代碼
return 0; // EOF
}
#endif
return got;
} 整個讀函數其實沒有什麼特别的，主要的任務就是錯誤情況的處理，從這裡可以看出其實實作一個功能是很容易的，但是要做到穩定和容錯性确實需要發很大功夫。
寫函數write
寫函數和讀函數實作差不多，主要的代碼還是在處理錯誤上面，還有一點不同的是寫函數寫的内容可能一次沒有發送完畢，是以是在一個while循環中一直發送直到指定的内容全部發送完畢。代碼實作如下：
void TSocket::write(const uint8_t* buf, uint32_t len) {
uint32_t sent = 0;//記錄已經發送了的位元組數
while (sent < len) {//是否已經發送了指定的位元組長度
uint32_t b = write_partial(buf + sent, len - sent);//調部分寫入函數
if (b == 0) {//發送逾時過期了
throw TTransportException(TTransportException::TIMED_OUT, "send timeout expired");
}
sent += b;//已經發送的位元組數
}
}
上面的函數還沒有這種的調用send函數發送寫入的内容，而是調用部分寫入函數write_partial寫入，這個函數實作如下：
uint32_t TSocket::write_partial(const uint8_t* buf, uint32_t len) {
uint32_t sent = 0;
int flags = 0;
#ifdef MSG_NOSIGNAL
//使用這個代替SIGPIPE 錯誤，代替我們檢查傳回EPIPE錯誤條件和關閉socket的情況
flags |= MSG_NOSIGNAL;//設定這個标志位
#endif
int b = send(socket_, const_cast_sockopt(buf + sent), len - sent, flags);//發送資料
++g_socket_syscalls;//系統調用計數加1
if (b < 0) { //錯誤處理
if (errno == EWOULDBLOCK || errno == EAGAIN) {
return 0;//應該阻塞錯誤直接傳回
}
int errno_copy = errno;//儲存錯誤代碼
if (errno_copy == EPIPE || errno_copy == ECONNRESET || errno_copy == ENOTCONN) {
close();//連接配接錯誤關閉掉socket
}
}
return b;//傳回寫入的位元組數
} 這個寫入的實作邏輯和過程也是非常簡單的，隻是需要考慮到各種錯誤的情況并且相應的處理之。
其他函數
TSocket類還有一些其他函數，不過功能都比較簡單，比如設定一些逾時和得到一些成員變量值的函數，哪些函數一般都是幾句代碼完成了。
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