2024年3月14日发(作者：)
Socket编程模型之完成端口模型
一、回顾重叠IO模型
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语言技巧在我介绍完成端口的时候还会使用到。
二、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！
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。
三、关键函数
1、CreateIoCompletionPort
创建一个输入/输出（I / O）完成端口，并将其与一个指定的文件句柄关联，或者创建一个
尚未与文件句柄关联的I / O完成端口，允许在稍后的时间关联。将已打开的文件句柄的实
例与一个I / O完成端口关联，允许一个进程接收包含该文件句柄的异步I / O操作完成的通
知。注意：这里所使用的术语文件句柄是指代表一个重叠的I / O端点的系统抽象，而不仅
仅是磁盘上的一个文件。任何系统对象支持重叠I / o-such网络端点，TCP套接字，命名管
道、邮件槽可以作为文件句柄。
函数原型：
[cpp] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
HANDLE WINAPI CreateIoCompletionPort(
_In_ HANDLE FileHandle,
_In_opt_ HANDLE ExistingCompletionPort,
_In_ ULONG_PTR CompletionKey,
_In_ DWORD NumberOfConcurrentThreads
);
函数参数：
FileHandle：一个打开的文件句柄或者INVALID_HANDLE_VALUE。这个文件句柄必须是支持重
叠IO的object。如果提供了句柄, 它必须是已经给重叠I/O模型完成端口打开的句柄。例如，
如果您使用CreateFile函数获取的句柄，那么您在调用这个函数时必须在参数中指定
FILE_FLAG_OVERLAPPED旗标。如果指定 INVALID_HANDLE_VALUE，那么函数将创建一个没
有关联文件句柄的IO完成端口模型，此外ExistingCompletionPort参数必须设为NULL，
CompletionKey参数将被忽略。
ExistingCompletionPort：是已经存在的完成端口。如果为NULL，则为新建一个IOCP。
CompletionKey：用户定义的句柄包含的I/O完成包信息。当FileHandle被设为
INVALID_HANDLE_VALUE时此参数被忽略。
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