完成端口模型的使用与分析.docVIP

完成端口模型的使用与分析 摘 要：完成端口是一种复杂的win32内核对象。应用程序可以用完成端口管理线程池为大量的异步i/o请求提供服务，而不必为每个i/o请求分别创建服务线程。完成端口模型用于开发服务器应用程序，以提供优良的伸缩性和获得最好的系统性能。本文构建了一个基本的网络服务器程序框架，对完成端口模型的用法进行阐述与分析。 关键词：完成端口；线程池；套接字 the usage and analysis of completion port model zhou peng,huang can,jiang nan(unit 91550 of pla, dalian 116023, liaoning) 【abstract】completion port is a complicated win32 kernel object. applications can provide service for a large number of asynchronous i/o requests by using completion port to manage thread pool, and needn’t create service threads for each i/o request. completion port model is used to develop server application to provide excellent scalability and get the best system performance. this paper constructed a basic network server application framework, expatiated and analyzed the usage of completion port model. 【key words】completion port; thread pool; socket 0 引言 在win32中，套接字是一个指向传输提供者的句柄[1]。winsock提供了锁定和非锁定两种套接字模式，以决定winsock函数随套接字调用时的行为。锁定模式虽然容易使用，但对于建立连接的多个套接字，或数据收发量不均，时间不规律的情况，却难以管理；而非锁定模式则难以处理winsock函数调用时可能会收到的wsaewouldblock错误。 为了解决套接字模式存在的限制，winsock提供了一些套接字模型，帮助应用程序通过异步方式，一次对一个或多个套接字上进行的i/o操作加以管理。这些模型包括：select（选择）、wsaasyncselect（异步选择）、wsaeventselect（事件选择）、overlapped i/o（重叠i/o）和completion port（完成端口）。 相对于其它套接字模型，完成端口模型是最复杂的、也是伸缩性最好的一种模型。当应用程序作为服务器为大量套接字的i/o请求提供服务时，使用这种模型会获得最好的系统性能。许多高性能服务器，如apache、iis等，都使用了完成端口模型的技术[2]。因此，掌握完成端口模型的用法和工作机制是非常必要的。 1 完成端口模型的使用和分析 下面将构建一个基本的网络服务器程序框架，对使用完成端口模型管理大量套接字的方法加以论述。程序框架的构建步骤如下： （1）创建一个完成端口； （2）创建线程池； （3）创建套接字监听客户连接请求； （4）为完成端口关联连接返回的套接字； （5）在建立的连接上进行i/o操作。 1.1 创建完成端口 要创建完成端口，应调用createiocompletionport函数：handle createiocompletionport(handle hfile, handle hexistingcompletionport, dword dwcompletionkey, dword dwnumberofconcurrentthreads);该函数完成两种不同的工作：（1）创建一个完成端口；（2）把一个设备同完成端口相关联。如果只创建一个完成端口，可以这样调用函数： handle hiocp = createiocompletionport(invalid_ handle_value, null, 0, 0); 参数dwnumberofconcurrentthreads定义了完成端口能够同时运行的最多线程数。如果该参数为0，完成端口缺省允许的并发线程数目是计算机上的cpu数目。这样，每个 cpu可以运行一个线程，以避免多余的线程上下文切换，节省cpu的周期。如果处理一个客户请求需要一段比较长的时间，为了提高应用程序的伸缩性，可能需要增大