完成端口

通知应用程序处理网络数据的几种方法：

事件内核对象《基于事件通知的重叠I/O模型》：缺点:WaitForMultipleObjects()64个Event等待上限的限制

《基于完成例程的重叠I/O模型》：就是发出请求的线程必须得要自己去处理接收请求，负载均衡问题

完成端口（内核对象）：网络操作完成的通知，都放在这个队列里面，开好的线程排队从这个队列里面取就行了，取走一个就少一个…。

线程池（多个线程通信accept）+共享内存（将接受区投递出去，内核和用户映射同一块接受区域，解决阻塞问题）：

WSAAsyncSelect或者是WSAEventSelect这两个异步模型，没有用到Overlapped机制，虽然实现了异步的接收，但是却不能进行异步的发送。

函数介绍：

一 . 创建完成端口：HANDLE m_hIOCompletionPort = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, 0, 0 ); 

HANDLE WINAPI CreateIoCompletionPort( 

    __in      HANDLE  FileHandle,             // 这里当然是连入的这个套接字句柄了

     __in_opt  HANDLE  ExistingCompletionPort, // 这个就是前面创建的那个完成端口

     __in      ULONG_PTR CompletionKey,        //这个参数就是类似于线程参数一样，在绑定的时候把自己定义的结构体指针传递这样到了Worker线程中
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//也可以使用这个 结构体的数据了，相当于参数的传递

     __in      DWORD NumberOfConcurrentThreads // 这里同样置0

); 

但是对于最后一个参数 0，我这里要简单的说两句，这个0可不是一个普通的0，它代表的是NumberOfConcurrentThreads，也就是说，允许应用程序同时执行的线程数量。当然，我们这里为了避免上下文切换，最理想的状态就是每个处理器上只运行一个线程了，所以我们设置为0，就是说有多少个处理器，就允许同时多少个线程运行。

二 . AcceptEx：

AcceptEx比Accept又强大在哪里呢？

1.AcceptEx是在客户端连入之前，就把客户端的Socket建立好了。

2.AcceptEx可以同时在完成端口上投递多个请求。

3.顺便在AcceptEx的同时，收取客户端发来的第一组数据

 获取AcceptEx函数指针的代码大致如下：

   LPFN_ACCEPTEX     m_lpfnAcceptEx;         // AcceptEx函数指针



   GUID GuidAcceptEx = WSAID_ACCEPTEX;        // GUID，这个是识别AcceptEx函数必须的

　　DWORD dwBytes = 0;   

 　WSAIoctl(  m_pListenContext->m_Socket,      SIO_GET_EXTENSION_FUNCTION_POINTER,    &GuidAcceptEx,  

　　　　　　　　sizeof(GuidAcceptEx),   &m_lpfnAcceptEx, sizeof(m_lpfnAcceptEx),    &dwBytes,   NULL,   NULL); 

Accept函数的参数：

BOOL AcceptEx(
  _In_   SOCKET sListenSocket, //
  _In_   SOCKET sAcceptSocket, //事先建好的
  _In_   PVOID lpOutputBuffer, //接收缓冲区,一是客户端发来的第一组数据，二是server的地址，三是client地址
  _In_   DWORD dwReceiveDataLength,//前面那个参数lpOutputBuffer中用于存放数据的空间大小
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//如果此参数=0，则Accept时将不会待数据到来，而直接返回，如果此参数不为0，
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　//那么一定得等接收到数据了才会返回　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//需要Accept接收数据时，就需要将该参数设成为：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//sizeof(lpOutputBuffer) - 2*(sizeof sockaddr_in +16)
　_In_   DWORD dwLocalAddressLength,　//存放本地址地址信息的空间大小　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　_In_   DWORD dwRemoteAddressLength,//存放本远端地址信息的空间大小；
　_Out_  LPDWORD lpdwBytesReceived,
 _In_   LPOVERLAPPED lpOverlapped    //重叠结构
);

异步操作，我们在线程启动的地方投递这个操作， 等我们再次见到这些变量的时候，就已经是在Worker线程内部了，
因为Windows会直接把操作完成的结果传递到Worker线程里
这样咱们在启动的时候投递了那么多的IO请求，这从Worker线程传回来的这些结果，到底是对应着哪个IO请求的呢？

    这里的标志就是如下这样的结构体：

typedef struct _PER_IO_CONTEXT{ 

  OVERLAPPED   m_Overlapped;          // 每一个重叠I/O网络操作都要有一个             

   SOCKET       m_sockAccept;          // 这个I/O操作所使用的Socket，每个连接的都是一样的

   WSABUF       m_wsaBuf;              // 存储数据的缓冲区，用来给重叠操作传递参数的，关于WSABUF后面还会讲

   char         m_szBuffer[MAX_BUFFER_LEN]; // 对应WSABUF里的缓冲区

   OPERATION_TYPE  m_OpType;               // 标志这个重叠I/O操作是做什么的，例如Accept/Recv等

} PER_IO_CONTEXT, *PPER_IO_CONTEXT; 

一个Socket要投递很多次：

ypedef struct _PER_SOCKET_CONTEXT 

{   

  SOCKET                   m_Socket;              // 每一个客户端连接的Socket

  SOCKADDR_IN              m_ClientAddr;          // 这个客户端的地址

  CArray<_PER_IO_CONTEXT*>  m_arrayIoContext;   // 数组，所有客户端IO操作的参数，

// 也就是说对于每一个客户端Socket

// 是可以在上面同时投递多个IO请求的

} PER_SOCKET_CONTEXT, *PPER_SOCKET_CONTEXT; 

 

三 .监控完成端口

BOOL WINAPI GetQueuedCompletionStatus( 

    __in   HANDLE          CompletionPort,    // 这个就是我们建立的那个唯一的完成端口

    __out  LPDWORD         lpNumberOfBytes,   // 操作完成后返回的字节数

    __out  PULONG_PTR      lpCompletionKey,   // 这个是我们建立完成端口的时候绑定的那个自定义结构体参数

    __out  LPOVERLAPPED    *lpOverlapped,     // 这个是我们在连入Socket的时候一起建立的那个重叠结构

    __in   DWORD           dwMilliseconds     // 等待完成端口的超时时间，如果线程不需要做其他的事情，那就INFINITE就行了

    ); 

四.获取客户端的连入地址信息GetAcceptExSockAddrs()

确保我们在结构体PER_IO_CONTEXT定义的时候，把Overlapped变量，定义为结构体中的第一个成员。

PER_IO_CONTEXT* pIoContext = CONTAINING_RECORD(lpOverlapped, PER_IO_CONTEXT, m_Overlapped); 

         这个宏的含义，就是去传入的lpOverlapped变量里，找到和结构体中PER_IO_CONTEXT中m_Overlapped成员相关的数据。

运行过程：

 

1.加载库　　　　2.socket 　　3.bind　　 4.listen

5.创建几个waiter 

6.创建完成端口（listen） 

 

7.将ListenSocket发给完成端口

8.线程池

9.看完成端口状态

10.一旦连接成功，投递接收数据请求