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陈兰若（我）网络编程不敢说是精通， 但也略有小成！有着基础网络封装的深入经验！不管Linux异步网络之基于select或是epoll的应用封装， 还是Window异步网络之基于WSAAsyncSelect、 WSAEventSelect, select(通用)的应用封装，亦或是完成端口IOCP的应用封装， 有人说IOCP也是异步网络， 对， 但又不全对！ 下面我有详解！
      我把网络归为三类（IO级别来分， 没有谈到形而上更高架构应用的）， 阻塞的， 非阻塞的（异步的）， IOCP（当然也是异步的， 但有别于其他异步网络，会讲到， 别急）！

      阻塞的网络， 即阻塞socket IO 模型， 最简单，最low的， 哦对， 不能这样说（看我有这样）， 实际上也有很多应用的。，为什么简单，换言之，每次处理网络输入输出操作（如send 或者 recv等）的时候， 线程都将挂起，直到操作完成为止； 通常可以这样设置socket
       u_long nNoBlock = 1;
       ioctlsocket(sockt, FIONBIO, &nNoBlock):
       就如我上面说的那样， 阻塞socket IO 模型的优点就是简单， 程序易于编写， 可用于快速原型开发！机构内部网路连接数不是很多比较实用！ 多用户连接时， 需为每个用户开辟一个线程。

       非阻塞网络（异步网络，和IOCP不同的）， 我通常将其命名为： 就绪通告socket IO模型， 实际上更为贴切。因为， socket IO 准备好了（接收网络数据时， 数据已经到了我们系统接收缓存队列中， 这时读取数据基本上都会成功；发送网络数据时， 数据已经到了我们系统发送缓存队列中， 这时发送就会基本成功），会通过各种方式通知我们的程序！ 就是由于这种通知我们的方式不同， 将异步分为不同的类型。下面细说：
                     1， select的socket IO 模型， Linux和Window平台都可以应用，select模型的名字来源于select函数。当线程调用socket IO函数时， 比如
                     recv, 此时如果套接字（socket）处于阻塞模式，  则直接调用recv有可能会使线程阻塞； 如果套接字处于非阻塞模式。直接调用recv又有可
                     能会返回WSAEWOULDBLOCK--还是要在某个时候重新调用recv来读取数据，也就是说无论套接字是阻塞模式还是非阻塞模式， 直接调用
                     recv都有可能出现问题， select 模型， 线程要调用recv时， 不直接调用recv， 而是把recv的socket的句柄纳入select的监视之下（此处表达
                     非常贴切）， 然后在调用select， 通常select：
                               int select(
                                   int  nfds,                    /*-------socket 句柄数-------*/
                                   fd_set*   readfds,       /*-------希望读取数据时被监视的socket 句柄集合-------*/
                                   fd_set*   writefds,       /*-------希望发送数据时被监视的socket 句柄集合-------*/
                                   fd_set*   exceptfds,     /*-------希望发送数据时被监视的socket 句柄集合-------*/
                                   const struct timeval* timeout) /*-----------超时设置---------------/
                      正是fd_set是集合性质的， select才具备了检测多个套接字（socket）的能力， 如果我们需要对某个套接字进行操作， 则需要把该套接字的
                      句柄填入这些fd_set集合中去， readfds 是针对读操作而言的， 可以包含accept， recv等， writefds则针对写操作，可以包含connect、
                      send等， 还是举个例子吧：
                                  假设现在有两个套接字， 他们的句柄分别是 hSocket1和hSocket2, 我们需要对hSocket1进行写操作， 而对hSocket2则需要进行
                                  读和写操作， 那么在调用select之前， 我们应该填充好readfds以及writefds, 如下：
                                   readfds:     hSocket2
                                   writefds:     hSocket1,  hSocket2
                     当select返回时， 它会更新readfds和writefds， 使它们 只 包含那些就绪的套接字句柄，比如说， 如果select 返回时， 仅有hSocket2的写
                     操作就绪， 那么readfds 和 writefds就变成如下所示：
                                   readfds:     hSocket2
                                   writefds:     hSocket1,  hSocket2
                     也就是说， 当select返回时， readfds 和 writefds 是原来的集合的子集， 这些子集中包含的就是已经就绪的套接字的句柄。因此在select返
                     回时，线程应该检查这些子集， 进而决定应该进行操作！ 一般而言， 所有的socket（被select监视）的， 都应该填入exceptfds中， 进而确
                     定该套接字是否发送了异常和错误。
                     2.WSAAsyncSelect模型， 和 select模型一样， WSAAsyncSelect 模型也属于就绪通告socket IO模型的一种， 不一样的是select 模型使
                     用select函数和fd_set来通知线程I/O操作已经就绪， WSAAsyncSelect模型则使用Windows窗口过程和消息来通知：
                              int  WSAAsyncSelect(
                                      SOCKET s,
                                      HWND hWnd,
                                      u_int, wMsg,
                                      long lEvent);
                    做过Windows编程的， 一目了然， WSAAsyncSelect就是把一个socket句柄关联到一个窗口句柄hWnd（消息是wMsg）, 当然， 我们我们可
                    以关联多个sockets句柄到同一个窗口。 这样一个线程就可以同时服务多个客户端连接 ， 第三个参数就是我们自定义的消息， 当socket操作就
                    绪时， 就会该消息， 用相应的窗口过程处理即可， 简单吧。 开发是需要注意的细节很多， 在此不再赘述！@我， 再回复！

                    3.WSAEventSelect模型， 它既有select模型的特点， 也有WSAAsyncSelect模型的特点， Event， 即该模型使用了Windows的事件内核对
                    象（Event Kernel Object） 来作为就绪通告的通知方式。
                    int WSAEventSelect(
                          SOCKET s,
                          WSAEVENT hEventObject, /*------------事件--------------*/
                          long lEvent);
                    s 自然代表socket， hEvnetObject， 我们定义的事件， 第三个参数和前面WSAAsyncSelect函数的最后一个参数的含义是完全一样的， 即代
                    表我们说感兴趣的I/O消息， 如FD_READ， FD_WRITE等（WSAAsyncSelect的补充）！，Windows有些东西做的很人性化。 在此不再赘
                    述！@我， 再回复！

       IOCP( 完成端口)， 前面已经说了， IOCP可以被认为是异步的， 不会让线程阻塞， 但是和前面讲的的就绪通告socket I/O 还是不一样。主要， 放大招
       了！ PSPS 注意：
                      在前面的阐述中，  我们知道， 使用异步（就绪通告）socket I/O模型时， 系统会也会通知我们的线程， 而线程在收到通知后， 会去再次调
                      用相关的I/O函函数。但是使用IOCP（属于我起名曰 完成就绪通告）模型时， 系统在 完成（注意）I/O操作后也会通知我们的线程， 但是线
                      程收到通知后， 不再需要向就绪通告（异步， 可以叫传统异步）I/O模型一样， 再去调用相关的I/O函数，因为IOCP（完成就绪通告的一种）
                      的通知意味着相关的I/O的操作已经完成了。所以我叫它， 完成就绪通告， 关键是完成！
              完成就绪通告I/O（有些书叫重叠I/O）模型的代表又很多，譬如，  完成就绪通告I/O + 事件通告； 完成就绪通告I/O + 回调； 完成就绪通告I/O
              + 完成端口！ 由于篇幅问题， 前面两个在此不展开讨论， 一句话： @我， 再回复！， 完成端口要重点说说：

              那么什么是IOCP呢， 其实是一种内核对象（我们知道，Windows 内核对象有多种，包括事件内核CEvent对象， 线程内核对象CTHread， 文件内
              核对象CFILE，IOCP也是一种），所以目前专属Windows（据说ACE，boost实现相应的功能）  IOCP这种内核对象比较特殊，因为它用于通知应用
              程序异步I/O完成的， 换句话说，当一个异步网络I/O 操作完成时，IOCP将通知应用程序 。 怎么实现的呢？     

              既然是一个内核对象， 那么就像事件内核对象的使用一样， 首先， 创建一个IOCP内核对象，API是：
                       HANDLE CreateIoCompletionPort（ /*-----名字多么明白呀------*/
                                     HANDLE       hFile,
                                     HANDLE       hExistingCompletionPort,
                                     ULONG_PTR CompletionKey,
                                     DWORD       dwNumberOfConcurrentThreads);
             这个函数比较复杂牛逼， 关键是牛逼， 因为它有两个功能：创建一个IOCP以及把一个设备（在此是socket句柄）关联到一个存在的IOCP。当我们创
             建IOCP时， 可以忽略前面三个参数， 因为这三个参数是用于把设备关联到IOCP的， 可以使用下面的代码来创建一个IOCP：
                        HANDLE hIocp = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL,0, dwNumberOfConcurrentThreads);
             把套接字hSocket关联到IOCP上 则如下
                        hIop2 = CreateCompletionPort(hSocket, hIocp, 0, 0);
             其中参数hIocp 是上面的创建的， 成功返回的就是hIocp 即 hIocp2 == hIocp;
             那么怎样将IOCP帮到线程池呢，在线程函数里调用下面的函数即可
                          BOOL GetQueuedCompletionStatus(
                          HANDLE hCompletionPort,
                          PDWORD  pdwNumberOfBytesTransferred,
                          PULONG_PTR pComletionKey,
                          OVERLAPPED** ppOverlapped,
                          DWORD            dwMilliseconds);
            此函数返回， 代表所在线程被唤醒来处理我们应用的逻辑！当然还有很多细节需要注意， 开发时，遇到疑问时， @我，一起讨论！

有人会说， 现在网上开源的网络的框架那么多， IOCP也有封装的现成的。为什么要搞懂这些底层的原理。 像我， 也封装过IOCP， 异步（客户端）网络，但是我还是要说， 我们要知其然也要知其所以然， 为什么要这样， 我看到很多人用开源的框架， 总是出问题， 还怪人家框架写的有问题， 其实是他没有搞懂原理， 用法不得当， 愚蠢！进步之心不容明灭。SSH也值得写篇稿子！

最近编辑记录 cgpsky (2017-09-09 22:48:58)