发布时间 : 星期一 文章Windows+Socket五种IO模型 - 代码全攻略更新完毕开始阅读
bind(sListen, (struct sockaddr *)&local, sizeof(SOCKADDR_IN)); // Listen
listen(sListen, 3); // Create worker thread
CreateThread(NULL, 0, WorkerThread, NULL, 0, &dwThreadId); while (TRUE) {
// Accept a connection
g_sNewClientConnection = accept(sListen, (struct sockaddr *)&client, &iaddrSize); g_bNewConnectionArrived = TRUE;
printf(\ } }
DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID lpParam) {
LPPER_IO_OPERATION_DATA lpPerIOData = NULL; while (TRUE) {
if (g_bNewConnectionArrived) {
// Launch an asynchronous operation for new arrived connection lpPerIOData = (LPPER_IO_OPERATION_DATA)HeapAlloc(
GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY,
sizeof(PER_IO_OPERATION_DATA)); lpPerIOData->Buffer.len = MSGSIZE;
lpPerIOData->Buffer.buf = lpPerIOData->szMessage; lpPerIOData->sClient = g_sNewClientConnection; WSARecv(lpPerIOData->sClient, &lpPerIOData->Buffer, 1,
&lpPerIOData->NumberOfBytesRecvd, &lpPerIOData->Flags, &lpPerIOData->overlap, CompletionROUTINE); g_bNewConnectionArrived = FALSE; }
SleepEx(1000, TRUE);//可中断的睡眠状态，当IO完成，则醒来，执行完成例程。或者时间到， }
return 0; }
void CALLBACK CompletionROUTINE(DWORD dwError, DWORD cbTransferred,
LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, DWORD dwFlags) {
LPPER_IO_OPERATION_DATA lpPerIOData = (LPPER_IO_OPERATION_DATA)lpOverlapped; if (dwError != 0 || cbTransferred == 0) {
// Connection was closed by client closesocket(lpPerIOData->sClient);
HeapFree(GetProcessHeap(), 0, lpPerIOData); } else {
lpPerIOData->szMessage[cbTransferred] = '\\0';
send(lpPerIOData->sClient, lpPerIOData->szMessage, cbTransferred, 0);
// Launch another asynchronous operation
memset(&lpPerIOData->overlap, 0, sizeof(WSAOVERLAPPED)); lpPerIOData->Buffer.len = MSGSIZE;
lpPerIOData->Buffer.buf = lpPerIOData->szMessage; WSARecv(lpPerIOData->sClient, &lpPerIOData->Buffer, 1,
&lpPerIOData->NumberOfBytesRecvd, &lpPerIOData->Flags, &lpPerIOData->overlap, CompletionROUTINE); } }
用完成例程来实现重叠I/O比用事件通知简单得多。在这个模型中，主线程只用不停的接受连接即可；辅助线程判断有没有新的客户端连接被建立，如果有，就为那个客户端套接字激活一个异步的WSARecv操作，然后调用SleepEx使线程处于一种可警告的等待状态，以使得I/O完成后 CompletionROUTINE可以被内核调用。如果辅助线程不调用SleepEx，则内核在完成一次I/O操作后，无法调用完成例程（因为完成例程的运行应该和当初激活WSARecv异步操作的代码在同一个线程之内）。
完成例程内的实现代码比较简单，它取出接收到的数据，然后将数据原封不动的发送给客户端，最后重新激活另一个WSARecv异步操作。注意，在这里用到了“尾随数据”。我们在调用WSARecv的时候，参数 lpOverlapped实际上指向一个比它大得多的结构
PER_IO_OPERATION_DATA，这个结构除了WSAOVERLAPPED以外，还被我们附加了缓冲区的结构信息，另外还包括客户端套接字等重要的信息。这样，在完成例程中通过参数lpOverlapped拿到的不仅仅是 WSAOVERLAPPED结构，还有后边尾随的包含客户端套接字和接收数据缓冲区等重要信息。这样的C语言技巧在我后面介绍完成端口的时候还会使用到。
五.完成端口模型
“完成端口”模型是迄今为止最为复杂的一种I/O模型。然而，假若一个应用程序同时需要管理为数众多的套接字，那么采用这种模型，往往可以达到最佳的系统性能！但不幸的是，该模型只适用于Windows NT和Windows 2000操作系统。因其设计的复杂性，只有在你的应用程序需要同时管理数百乃至上千个套接字的时候，而且希望随着系统内安装的CPU数量的增多，应用程序的性能也可以线性提升，才应考虑采用“完成端口”模型。要记住的一个基本准则是，假如要为Windows NT或Windows 2000开发高性能的服务器应用，同时希望为大量套接字I/O请求提供服务（Web服务器便是这方面的典型例子），那么I/O完成端口模型便是最佳选择！（节选自《Windows网络编程》第八章）
完成端口模型是我最喜爱的一种模型。虽然其实现比较复杂（其实我觉得它的实现比用事件通知实现的重叠 I/O简单多了），但其效率是惊人的。我在T公司的时候曾经帮同事写过一个邮件服务器的性能测试程序，用的就是完成端口模型。结果表明，完成端口模型在多连接（成千上万）的情况下，仅仅依靠一两个辅助线程，就可以达到非常高的吞吐量。下面我还是从代码说起： #include
#pragma comment(lib, \typedef enum {
RECV_POSTED }OPERATION_TYPE; typedef struct {
WSAOVERLAPPED overlap; WSABUF Buffer;
char szMessage[MSGSIZE]; DWORD NumberOfBytesRecvd; DWORD Flags;
OPERATION_TYPE OperationType;
}PER_IO_OPERATION_DATA, *LPPER_IO_OPERATION_DATA; DWORD WINAPI WorkerThread(LPVOID); int main() {
WSADATA wsaData; SOCKET sListen, sClient; SOCKADDR_IN local, client; DWORD i, dwThreadId;
int iaddrSize = sizeof(SOCKADDR_IN);
HANDLE CompletionPort = INVALID_HANDLE_VALUE; SYSTEM_INFO systeminfo;
LPPER_IO_OPERATION_DATA lpPerIOData = NULL; // Initialize Windows Socket library WSAStartup(0x0202, &wsaData); // Create completion port
CompletionPort = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, 0, 0); // Create worker thread GetSystemInfo(&systeminfo);
for (i = 0; i < systeminfo.dwNumberOfProcessors; i++) {
CreateThread(NULL, 0, WorkerThread, CompletionPort, 0, &dwThreadId); }
// Create listening socket
sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); // Bind
local.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY); local.sin_family = AF_INET; local.sin_port = htons(PORT);
bind(sListen, (struct sockaddr *)&local, sizeof(SOCKADDR_IN)); // Listen
listen(sListen, 3); while (TRUE) {
// Accept a connection
sClient = accept(sListen, (struct sockaddr *)&client, &iaddrSize);
printf(\ // Associate the newly arrived client socket with completion port
CreateIoCompletionPort((HANDLE)sClient, CompletionPort, (DWORD)sClient, 0);//sClient 为completionKey
// Launch an asynchronous operation for new arrived connection lpPerIOData = (LPPER_IO_OPERATION_DATA)HeapAlloc( GetProcessHeap(), HEAP_ZERO_MEMORY,
sizeof(PER_IO_OPERATION_DATA)); lpPerIOData->Buffer.len = MSGSIZE;
lpPerIOData->Buffer.buf = lpPerIOData->szMessage; lpPerIOData->OperationType = RECV_POSTED; WSARecv(sClient, //投递一个一步IO操作