面试题：网络编程之非阻塞I/O模型下IPv6基础支持

Question

在非阻塞I/O模型下，简述如何在后端开发中实现对IPv6地址的基本支持，包括套接字的创建、绑定与监听过程。

Answer 1

在非阻塞I/O模型下，要在后端开发中实现对IPv6地址的基本支持，以下以Python为例进行说明：

1. 套接字的创建

import socket

# 创建IPv6套接字对象，指定使用IPv6地址族（AF_INET6）和SOCK_STREAM（TCP）类型
sock = socket.socket(socket.AF_INET6, socket.SOCK_STREAM)
# 设置套接字为非阻塞模式
sock.setblocking(0)

2. 绑定

# 绑定地址和端口，地址可以是IPv6地址字符串，端口号为整数，后面两个参数一般为0
server_address = ('2001:db8::1', 8080, 0, 0)
sock.bind(server_address)

3. 监听

# 开始监听，参数为最大连接数
sock.listen(5)

在其他编程语言（如C、Java等）中，实现原理类似，但具体函数和语法有所不同：

C语言示例：

1. 套接字的创建

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int sockfd;
// 创建IPv6套接字
sockfd = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
// 设置为非阻塞
int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);
fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

2. 绑定

struct sockaddr_in6 servaddr;
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin6_family = AF_INET6;
servaddr.sin6_port = htons(8080);
inet_pton(AF_INET6, "2001:db8::1", &servaddr.sin6_addr);
bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

3. 监听

listen(sockfd, 5);

Java示例：

1. 套接字的创建

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;

try {
    ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
    serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress("2001:db8::1", 8080));
    // 设置为非阻塞
    serverSocketChannel.configureBlocking(false);
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

以上示例展示了在不同语言中，如何在非阻塞I/O模型下实现对IPv6地址的套接字创建、绑定与监听过程。