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异步通讯I/O模型1.服务器模型2选择模型2.选择模型3.异步选择4.事件选择5重叠I/O模型5.重叠I/O模型6.完成端口模型7.五种I/O模型的比较如果你想在Windows平台上构建服务器应用，那么I/O模型是你必须考虑的Windows操作系统提供了五种模型是你必须考虑的。Windows操作系统提供了五种I/O模型：1选择（Select）1.选择（Select）2.异步选择（WSAAsyncSelect）3事件选择（WSAEtSlt）3.事件选择（WSAEventSelect）4.重叠I/O（OverlappedI/O）5.完成端口（CompletionPort)每一种模型均适用于一种特定的应用场景。程序员应该对自己的应用需求非常明确，而且综合考虑到程序的扩展性和可移植性等因素，作出自己的选择。下面以一个回应反射式服务器来介绍这五种I/O模型。–先写出客户端代码，参见demo：Client。–用同一个client与不同的模型服务器通讯。客户端所做的事情相当简单，创建套接字，连接服务器，然后不停的发送和接收数据。1.服务器模型–比较容易想到的一种服务器模型就是采用一个主线程，负责监听客户端的连接请求，当接收到某个客户端的连接请责监听客户端的连接请求，当接收到某个客户端的连接请求后，创建一个专门用于和该客户端通信的套接字和一个辅助线程。以后该客户端和服务器的交互都在这个辅助线程内完成程内完成。这种方法比较直观程序非常简单而且可移植性好但是–这种方法比较直观，程序非常简单而且可移植性好，但是不能利用平台相关的特性。–例如，如果连接数增多的时候（成千上万的连接），那么线程数成倍增长，操作系统忙于频繁的线程间切换，而且大部分线程在其生命周期内都是处于非活动状态的这大大部分线程在其生命周期内都是处于非活动状态的，这大大浪费了系统的资源。所以，如果你已经知道你的代码只会运行在Windows平台上，建议采用WinsockI/O模型。会运行在Windows平台上，建议采用WinsockI/O模型。2.选择模型–之所以称其为“Select模型”，是由于它的“中心思想”便是利用select函数，实现对I/O的管理。便是利用函数实现对的管–Select（选择）模型是Winsock中昀常见的I/O模型。昀初设计该模型时主要面向的是某些使用UNIX操作系–昀初设计该模型时，主要面向的是某些使用UNIX操作系统的计算机，它们采用的是Berkeley套接字方案。Select模型已集成到Winsock1.1中，它使那些想避免在套接字调用过程中被无辜“锁定”的应用程序采取一种有序的调用过程中被无辜锁定的应用程序，采取一种有序的方式，同时进行对多个套接字的管理。–由于Winsock1.1向后兼容于Berkeley套接字实施方案，所以假如有一个Berkeley套接字应用使用了select函数，那么从理论角度讲，毋需对其进行任何修改，便可正常运那么从理论角度讲，毋需对其进行任何修改，便可正常运行。利用选择模型实现的服务器的代码，参见dltdemo:server_select服务器的几个主要动作如下：1创建监听套接字绑定监听；1.创建监听套接字，绑定，监听；2.创建工作者线程；3创建个套接字数组用来存放当前所有活动的3.创建一个套接字数组，用来存放当前所有活动的客户端套接字，每accept一个连接就更新一次数组；组；4.接受客户端的连接。5对read集合的连接进行处理5.对read集合的连接进行处理–这里有一点需要注意的，就是没有重新定义FDSETSIZE宏所以服务器昀多支持的并发连FD_SETSIZE宏，所以服务器昀多支持的并发连接数为64。–而且，这里决不能无条件的accept,服务器应该根而决不能无条件的p,服务应该根据当前的连接数来决定是否接受来自某个客户端的连接。接一种比较好的实现方案就是采用WSAAccept函数–种比较好的实现方案就是采用WSAAccept函数，而且让WSAAccept回调自己实现的ConditionFunction如下所示Function。如下所示：intCALLBACKConditionFunc(LPWSABUFlpCallerId,LPWSABUFlpCallerData,LPQOSlpSQOS,LPQOSlpGQOS,LPQOSlpGQOS,LPWSABUFlpCalleeId,LPWSABUFlpCalleeData,GROUPFAR*gGROUPFARg,DWORDdwCallbackData){if(当前连接数FDSETSIZE)if(当前连接数FD_SETSIZE)returnCF_ACCEPT;elsetCFREJECTreturnCF_REJECT;}工作者线程里面是一个死循环，一次循环完成的动作是：1将当前所有的客户端套接字加入到读集fdread中；1.将当前所有的客户端套接字加入到读集fdread中；2.调用select函数；3.查看某个套接字是否仍然处于读集中，如果是，则接收数据。如果接收的数据长度为0或者发生WSAECONNRESET错误则表示客户收的数据长度为0，或者发生WSAECONNRESET错误，则表示客户端套接字主动关闭，这时需要将服务器中对应的套接字所绑定的资源释放掉，然后调整我们的套接字数组（将数组中昀后一个套接字挪到当前的位置上）当前的位置上）除了需要有条件接受客户端的连接外，还需要在连接数为0的情除了需要有条件接受客户端的连接外，还需要在连接数为0的情形下做特殊处理，因为如果读集中没有任何套接字，select函数会立刻返回，这将导致工作者线程成为一个毫无停顿的死循环，CPU的占用率马上达到100%CPU的占用率马上达到100%。3.异步选择微软提供的WSAAsyncSelect模型:Winsock提供了一个有用的异步I/O模型利用这个模型–Winsock提供了个有用的异步I/O模型。利用这个模型，应用程序可在一个套接字上，接收以Windows消息为基础的网络事件通知。–具体的做法是在建好一个套接字后，调用WSAAsyncSelect函数。y函数–该模型昀早出现于Winsock的1.1版本中，用于帮助应用程序开发者面向些早期的16位Windos平台（如程序开发者面向一些早期的16位Windows平台（如WindowsforWorkgroups），适应其“落后”的多任务消息环境。应用程序仍可从这种模型中得到好处，特别是它们用个标准的Wid例程（常称为WdP）它们用一个标准的Windows例程（常称为WndProc），对窗口消息进行管理的时候。该模型亦得到了MicrosoftFoundationClass（微软基本类，MFC）对象CSocket的采纳采纳。参见demo:server_WSAAsyncSelectWSAAsyncSelect是昀简单的一种WinsockI/O模WSAAsyncSelect是昀简单的一种WinsockI/O模型（之所以说它简单是因为一个主线程就搞定了）。使用RawWindowsAPI写过窗口类应用程序的人应该使用写窗类应用程序的人应该都能看得懂。这里，我们需要做的仅仅是：–1.在WM_CREATE消息处理函数中，初始化WindowsSocketlibrary，创建监听套接字，绑定，监听，并且调用WSAAsyncSelect函数表示我们关心在监听套接字上发生y函数表示我们关在监听套接字发生的FD_ACCEPT事件；2自定义个消息WMSOCKET旦在我们所关心的–2.自定义一个消息WM_SOCKET，一旦在我们所关心的套接字（监听套接字和客户端套接字）上发生了某个事件，系统就会调用WndProc并且message参数被设置为WMSOCKETWM_SOCKET–3.在WM_SOCKET的消息处理函数中，分别对FDACCEPTFDREAD和FDCLOSE事件进FD_ACCEPT、FD_READ和FD_CLOSE事件进行处理–4.在窗口销毁消息(WMDESTROY)的处理函数在窗销毁消息(_)的函数中，我们关闭监听套接字，清除WindowsSocketlibraryy下面这张用于WSAAsyncSelect函数的网络事件类型表可以让你对各个网络事件有更清楚的认识：可以让你对各个网络事件有更清楚的认识：•FD_READ接收有关是否可读的通知，以便读入数据•FD_WRITE接收有关是否可写的通知，以便写入数据•FD_OOB接收是否有带外（OOB）数据抵达的通知•FD_ACCEPT接收与进入连接有关的通知•FD_CONNECT接收与一次连接或者多点join操作完成的通知•FD_CLOSE接收与套接字关闭有关的通知•FD_QOS接收套接字“服务质量”（QoS）发生更改的通知•FD_GROUP_QOS接收套接字组“服务质量”发生更改的通知（现在没什么用处，为未来套接字组的使用保留）•FD_ROUTING_INTERFACE_CHANGE接收在指定的方向上，与路由接发生变化的通知与路由接口发生变化的通知FDADDRESSLISTCHANGE接收针对套接字的协议家族•FD_ADDRESS_LIST_CHANGE接收针对套接字的协议家族，本地地址列表发生变化的通知4.事件选择Winsock提供了另一个有用的异步I/O模型。和WSAAsyncSelect模型类似的是它也允许应用程序在WSAAsyncSelect模型类似的是，它也允许应用程序在一个或多个套接字上，接收以事件为基础的网络事件通知。通知。对于总结的由WSAAsyncSelect模型采用的网络事件来对于总结的由WSAAsyncSelect模型采用的网络事件来说，它们均可原封不动地移植到新模型。在用新模型开发的应用程序中，也能接收和处理所有那些事件。开发的应用程序中，也能接收和处理所有那些事件。该模型昀主要的差别在于网络事件会投递至一个事件对象句柄，而非投递至一个窗口例程。demo:serverWSAEventSelectdemo:server_WSAEventSelect–事件选择模型的基本思想是将每个套接字都和一个WSAEVENT对象对应起来并且在关联的时候指定WSAEVENT对象对应起来，并且在关联的时候指定需要关注的哪些网络事件。–一旦在某个套接字上发生了相关的事件（FD_READ和FDCLOSE）与之相关联的WSAEVENT对象被和FD_CLOSE），与之相关联的WSAEVENT对象被Signaled。程序定义了两个全局数组，一个套接字数组一个WSAEVENT对象数组其大小都是组，一个WSAEVENT对象数组，其大小都是MAXIMUM_WAIT_OBJECTS（64），两个数组中的元素一一对应元素对应。这里的程序没有考虑两个问题:–一是不能无条件的调用accept，因为我们支持的并发连接数有限。•解决方法是将套接字按MAXIMUM_WAIT_OBJECTS分组，每MAXIMUM_WAIT_OBJECTS个套接字一组，每一组分配一个工作者线程；或者采用WSAAccept代替accept，并回调自己定义的ConditionFunction。–第二个问题是没有对连接数为0的情形做特殊处理，程序在连接数为0的时候CPU占用率为100%。5.重叠I/O模型–Winsock2的发布使得SocketI/O有了和文件I/O统的接口可以通过使用Wi32文件操纵函数一的接口。可以通过使用Win32文件操纵函数ReadFile和WriteFile来进行SocketI/O。–用于普通文件I/O的重叠I/O模型和完成端口模型用于普文件的模和完成端模对SocketI/O也适用了。这些模型的优点是可以达到更佳的系统性能，但是实现较为复杂，里面达到更佳的系统性能但是实现较为复杂里面涉及较多的C语言技巧。–例如我们在完成端口模型中会经常用到所谓的“尾随数据”尾随数据。1.用事件通知方式实现的重叠I/O模型–OverlappedI/O事件通知模型和WSAEventSelect模型在实现上非常相似，主要区别在“Overlapped”，Overla