如何在断开连接后干净地重新连接 boost::socket？

Question

我的客户端应用程序使用boost::asio::ip::tcp::socket 连接到远程服务器。 如果应用程序失去与该服务器的连接（例如，由于服务器崩溃或关闭），我希望它定期尝试重新连接，直到成功。

我需要在客户端做什么才能彻底处理断开连接、整理并反复尝试重新连接？

目前我的代码中有趣的部分看起来像这样。

我connect 喜欢这样：

bool MyClient::myconnect()
{
    bool isConnected = false;

    // Attempt connection
    socket.connect(server_endpoint, errorcode);

    if (errorcode)
    {
        cerr << "Connection failed: " << errorcode.message() << endl;
        mydisconnect();
    }
    else
    {
        isConnected = true;

        // Connected so setup async read for an incoming message.
        startReadMessage();

        // And start the io_service_thread
        io_service_thread = new boost::thread(
            boost::bind(&MyClient::runIOService, this, boost::ref(io_service)));
    }
    return (isConnected)
}

runIOServer() 方法只是：

void MyClient::runIOService(boost::asio::io_service& io_service)
{
    size_t executedCount = io_service.run();
    cout << "io_service: " << executedCount << " handlers executed." << endl;
    io_service.reset();
}

如果任何异步读取处理程序返回错误，那么他们只需调用此disconnect 方法：

void MyClient::mydisconnect(void)
{
    boost::system::error_code errorcode;

    if (socket.is_open())
    {
        // Boost documentation recommends calling shutdown first
        // for "graceful" closing of socket.
        socket.shutdown(boost::asio::ip::tcp::socket::shutdown_both, errorcode);
        if (errorcode)
        {
            cerr << "socket.shutdown error: " << errorcode.message() << endl;
        }

        socket.close(errorcode);
        if (errorcode)
        {
            cerr << "socket.close error: " << errorcode.message() << endl;
        }    

        // Notify the observer we have disconnected
        myObserver->disconnected();            
    }

..它尝试优雅地断开连接，然后通知观察者，观察者将开始每隔五秒调用connect()，直到重新连接。

我还有什么需要做的吗？

目前这确实 似乎 工作。如果我杀死它所连接的服务器，我会在我的读取处理程序中得到预期的"End of file" 错误，并且mydisconnect() 被调用而没有任何问题。

但是当它尝试重新连接并失败时，我看到它报告"socket.shutdown error: Invalid argument"。这仅仅是因为我试图关闭一个没有读/写挂起的套接字吗？还是更多？

Answer 1

每次重新连接时，您都需要创建一个新的boost::asio::ip::tcp::socket。最简单的方法可能是使用boost::shared_ptr 在堆上分配套接字（如果您的套接字完全封装在一个类中，您也可以使用scoped_ptr）。例如：

bool MyClient::myconnect()
{
    bool isConnected = false;

    // Attempt connection
    // socket is of type boost::shared_ptr<boost::asio::ip::tcp::socket>
    socket.reset(new boost::asio::ip::tcp::socket(...));
    socket->connect(server_endpoint, errorcode);
    // ...
}

然后，当mydisconnect 被调用时，你可以释放socket：

void MyClient::mydisconnect(void)
{
    // ...
    // deallocate socket.  will close any open descriptors
    socket.reset();
}

您看到的错误可能是操作系统在您调用close 后清理文件描述符的结果。当您调用close 然后尝试在同一个套接字上connect 时，您可能正在尝试连接一个无效的文件描述符。此时，根据您的逻辑，您应该会看到以“连接失败：...”开头的错误消息，但随后您调用 mydisconnect，这可能会尝试在无效文件描述符上调用 shutdown。恶性循环！

Answer 2

为了清楚起见，这里是我使用的最终方法（但这是基于 bjlaub 的回答，所以请给他点赞）：

我将socket 成员声明为scoped_ptr：

boost::scoped_ptr<boost::asio::ip::tcp::socket> socket;

然后我将我的connect 方法修改为：

bool MyClient::myconnect()
{
    bool isConnected = false;

    // Create new socket (old one is destroyed automatically)
    socket.reset(new boost::asio::ip::tcp::socket(io_service));

    // Attempt connection
    socket->connect(server_endpoint, errorcode);

    if (errorcode)
    {
        cerr << "Connection failed: " << errorcode.message() << endl;
        socket->close();
    }
    else
    {
        isConnected = true;

        // Connected so setup async read for an incoming message.
        startReadMessage();

        // And start the io_service_thread
        io_service_thread = new boost::thread(
            boost::bind(&MyClient::runIOService, this, boost::ref(io_service)));
    }
    return (isConnected)
}

注意：这个问题最初是在 2010 年提出并回答的，但如果您现在使用 C++11 或更高版本，那么 std::unique_ptr 通常会比 boost::scoped_ptr 更好的选择

Answer 3

从 C++11 开始，您可以编写：

decltype(socket)(std::move(socket));
// reconnect socket.

上面创建了一个套接字类型的本地实例，从套接字构造它。

在下一行之前，未命名的本地实例被破坏，使套接字处于“从 io_service 新构建”状态。

见： https://www.boost.org/doc/libs/1_63_0/doc/html/boost_asio/reference.html#boost_asio.reference.basic_stream_socket.basic_stream_socket.overload5

Answer 4

我过去曾使用 Boost.Asio 做过类似的事情。我使用异步方法，因此重新连接通常是让我现有的 ip::tcp::socket 对象超出范围，然后为调用 async_connect 创建一个新对象。如果 async_connect 失败，我会使用计时器休眠一会儿然后重试。

Answer 5

我已经尝试过 close() 方法和 shutdown 方法，但它们对我来说很棘手。 Close() 可能会引发您需要捕获的错误，并且是执行您想要的操作的粗鲁方式:) 并且 shutdown() 似乎是最好的，但在多线程软件上，我发现它可能很麻烦。因此，正如 Sam 所说，最好的方法是让它超出范围。如果套接字是该类的成员，您可以 1) 重新设计，以便该类使用“连接”对象来包装套接字并让它超出范围或 2) 将其包装在智能指针中并重置智能指针。如果您使用 boost，则包括 shared_ptr 很便宜，而且效果很好。从来没有使用 shared_ptr 进行套接字清理的问题。只是我的经验。