本節將介紹第一個實現具體傳輸功能的類TSocket，這個類是基於TCP socket實現TTransport的接口。下面具體介紹這個類的相關函數功能實現。
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現，先看看它的定義：
class TSocket : public TVirtualTransport<TSocket> { ......}
由定義可以看書TSocket繼承至虛擬傳輸類，並且把自己當做模板參數傳遞過去，所以從虛擬傳輸類繼承下來的虛擬函數（如read_virt）調用非虛擬函數（如read）就是TSocket自己實現的。
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();//所有參數都默認 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
四個構造函數分別用於不同的情況下來產生不同的TSocket對象，不過這些構造函數都只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列表初始化了，需要簡單計算的就放在函數體內初始化，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，但后來在socket的框架上發展出一種IPC機制，就是UNIX Domain Socket。雖然網絡socket也可用於同一台主機的進程間通訊（通過loopback地址127.0.0.1），但是UNIX Domain Socket用於IPC更有效率：不需要經過網絡協議棧，不需要打包拆包、計算校驗和、維護序號和應答等，只是將應用層數據從一個進程拷貝到另一個進程。這是因為，IPC機制本質上是可靠的通訊，而網絡協議是為不可靠的通訊設計的。UNIX Domain Socket也提供面向流和面向數據包兩種API接口，類似於TCP和UDP，但是面向消息的UNIX Domain Socket也是可靠的，消息既不會丟失也不會順序錯亂。
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服務器和GUI程序之間就是通過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()創建一個socket文件描述符，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編程最明顯的不同在於地址格式不同，用結構體sockaddr_un表示，網絡編程的socket地址是IP地址加端口號，而UNIX Domain Socket的地址是一個socket類型的文件在文件系統中的路徑，這個socket文件由bind()調用創建，如果調用bind()時該文件已存在，則bind()錯誤返回。
打開連接函數open
首先看這個函數的代碼實現，如下：
void TSocket::open() { if (isOpen()) {//如果已經打開就直接返回 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，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函數 } }
由代碼可以看出，真正實現打開連接的函數是openConnection，這個函數根據傳遞的參數來決定是否是打開unix domain socket，實現代碼如下（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返回 } if (! path_.empty()) {//根據路徑是否為空創建不同的socket socket_ = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP);//創建unix domain socket } else { socket_ = socket(res->ai_family, res->ai_socktype, res->ai_protocol);//創建通用的網絡通信socket } if (sendTimeout_ > 0) {//如果發生超時設置大於0就調用設置發送超時函數設置發送超時 setSendTimeout(sendTimeout_); } if (recvTimeout_ > 0) {//如果接收超時設置大於0就調用設置接收超時函數設置接收超時 setRecvTimeout(recvTimeout_); } setLinger(lingerOn_, lingerVal_);//設置優雅斷開連接或關閉連接參數 setNoDelay(noDelay_);//設置無延時 #ifdef TCP_LOW_MIN_RTO if (getUseLowMinRto()) {//設置是否使用較低的最低TCP重傳超時 int one = 1; setsockopt(socket_, IPPROTO_TCP, TCP_LOW_MIN_RTO, &one, sizeof(one)); } #endif //如果超時已經存在設置連接為非阻塞 int flags = fcntl(socket_, F_GETFL, 0);//得到socket_的標識 if (connTimeout_ > 0) {//超時已經存在 if (-1 == fcntl(socket_, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK)) {//設置為非阻塞 } } else { if (-1 == fcntl(socket_, F_SETFL, flags & ~O_NONBLOCK)) {//設置為阻塞 } } // 連接socket int ret; if (! path_.empty()) {//unix domain socket #ifndef _WIN32 //window不支持 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unix domain socket #else //window不支持unix domain socket #endif } else { ret = connect(socket_, res->ai_addr, res->ai_addrlen);//連接通用的非unix domain socket } if (ret == 0) {//失敗了就會執行后面的代碼，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];//定於用於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，有一個超時值 if (ret > 0) { // 確保socket已經被連接並且沒有錯誤被設置 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 超時 //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);//設置socket到原來的模式了（阻塞） if (path_.empty()) {//如果是unix domain socket就設置緩存地址 setCachedAddress(res->ai_addr, res->ai_addrlen); } }
上面這個函數代碼確實比較長，不過還好都是比較簡單的代碼實現，沒有什么很繞的代碼，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，只是傳遞了具體的地址信息）：
void TSocket::local_open(){ #ifdef _WIN32 TWinsockSingleton::create();//兼容window平台 #endif // _WIN32 if (isOpen()) {//打開了就直接返回 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));//內存設置為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地址信息 // 循環遍歷所有的網卡地址信息，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，是否還有下一個地址，有就繼續 close(); } else { close(); freeaddrinfo(res0); // 清除地址信息內存和資源 throw;//拋出異常 } } } freeaddrinfo(res0);//釋放地址結構內存 }
整個local_open函數就是根據主機名得到所有的網卡信息，然后依次嘗試打開，直到打開一個為止就退出循環，如果所有都不成功就拋出一個異常信息。
讀函數read
在實現讀函數的時候需要注意區分返回錯誤為EAGAIN的情況，因為當超時和系統資源耗盡都會產生這個錯誤（沒有明顯的特征可以區分它們），所以Thrift在實現的時候設置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函數的實現，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_) {//如果設置了接收超時時間，那么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;//默認為0，不需要時間來判斷是超時了 } int got = recv(socket_, cast_sockopt(buf), len, 0);//從socket接收數據 int errno_copy = errno; //保存錯誤代碼 ++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) {//如果沒有設置超時時間，那么就是資源耗盡錯誤了！拋出異常 throw TTransportException(TTransportException::TIMED_OUT, "EAGAIN (unavailable resources)"); } struct timeval end; gettimeofday(&end, NULL);//得到結束時間，會改變errno，所以前面需要保存就是這個原因 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_) {//重試次數還小於最大重試次數 usleep(50);//睡眠50毫秒 goto try_again;//再次嘗試從socket讀取數據 } else {//否則就認為是資源不足了 throw TTransportException(TTransportException::TIMED_OUT, "EAGAIN (unavailable resources)"); } } else {//推測為超時了 throw TTransportException(TTransportException::TIMED_OUT, "EAGAIN (timed out)"); } } if (errno_copy == EINTR && retries++ < maxRecvRetries_) {//如果是中斷並且重試次數沒有超過 goto try_again;//那么重試 } #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么特別的，主要的任務就是錯誤情況的處理，從這里可以看出其實實現一個功能是很容易的，但是要做到穩定和容錯性確實需要發很大功夫。
寫函數write
寫函數和讀函數實現差不多，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內容可能一次沒有發送完畢，所以是在一個while循環中一直發送直到指定的內容全部發送完畢。代碼實現如下：
void TSocket::write(const uint8_t* buf, uint32_t len) { uint32_t sent = 0;//記錄已經發送了的字節數 while (sent < len) {//是否已經發送了指定的字節長度 uint32_t b = write_partial(buf + sent, len - sent);//調部分寫入函數 if (b == 0) {//發送超時過期了 throw TTransportException(TTransportException::TIMED_OUT, "send timeout expired"); } sent += b;//已經發送的字節數 } } 上面的函數還沒有這種的調用send函數發送寫入的內容，而是調用部分寫入函數write_partial寫入，這個函數實現如下： 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，代替我們檢查返回EPIPE錯誤條件和關閉socket的情況 flags |= MSG_NOSIGNAL;//設置這個標志位 #endif int b = send(socket_, const_cast_sockopt(buf + sent), len - sent, flags);//發送數據 ++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;//應該阻塞錯誤直接返回 } int errno_copy = errno;//保存錯誤代碼 if (errno_copy == EPIPE || errno_copy == ECONNRESET || errno_copy == ENOTCONN) { close();//連接錯誤關閉掉socket } } return b;//返回寫入的字節數 }
這個寫入的實現邏輯和過程也是非常簡單的，只是需要考慮到各種錯誤的情況並且相應的處理之。
其他函數
TSocket類還有一些其他函數，不過功能都比較簡單，比如設置一些超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。