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c# AcceptEx与完成端口（IOCP）结合的示例

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　　前言

　　在windows平台下实现高性能网络服务器，iocp（完成端口）是唯一选择。编写网络服务器面临的问题有：

　　1 快速接收客户端的连接。

　　2 快速收发数据。

　　3 快速处理数据。本文主要解决第一个问题。

　　AcceptEx函数定义

　　BOOL AcceptEx(

　　SOCKET sListenSocket,

　　SOCKET sAcceptSocket,

　　PVOID lpOutputBuffer,

　　DWORD dwReceiveDataLength,

　　DWORD dwLocalAddressLength,

　　DWORD dwRemoteAddressLength,

　　LPDWORD lpdwBytesReceived,

　　LPOVERLAPPED lpOverlapped

　　);

　　为什么要用AcceptEx

　　传统的accept函数能满足大部分场景的需要；但在某些极端条件下，必须使用acceptEx来实现。两个函数的区别如下：

　　1）accept是阻塞的；在一个端口监听，必须启动一个专用线程调用accept。当然也可以用迂回的方式，绕过这个限制，处理起来会很麻烦，见文章单线程实现同时监听多个端口。acceptEx是异步的，可以同时对很多端口监听（监听端口的数量没有上限的限制）。采用迂回的方式，使用accept监听，一个线程最多监听64个端口。这一点可能不是AcceptEx最大优点，毕竟同时对多个端口监听的情况非常少见。

　　2）AcceptEx可以返回更多的数据。a）AcceptEx可以返回本地和对方ip地址和端口；而不需要调用函数getsockname和getpeername获取网络地址了。b）AcceptEx可以再接收到一段数据后，再返回。这种做法有利有弊，一般不建议这样做。

　　3）AcceptEx是先准备套接字（socket）后接收。为了应对突发的连接高峰，可以多次投放AcceptEx。accept是事后建立SOCKET，就是tcp三次握手完成后，accept调用才返回，再生成socket。生成套接字是相对比较耗时的操作，accept的方式无法及时处理突发连接。对于AcceptEx的处理方式为建议做如下处理：一个线程负责创建socket，一个线程负责处理AcceptEx返回。

　　以上仅仅通过文字说明了AcceptEx的特点。下面通过具体代码，逐一剖析。我将AcceptEx的处理封装到类IocpAcceptEx中。编写该类时，尽量做到高内聚低耦合，使该类可以方便的被其他模块使用。

　　IocpAcceptEx外部功能说明

　　class IocpAcceptEx

　　{

　　public:

　　IocpAcceptEx();

　　~IocpAcceptEx();

　　//设置回调接口。当accept成功，调用回调接口。

　　void SetCallback(IAcceptCallback* callback);

　　// 增加监听端口

　　void AddListenPort(UINT16 port);

　　//启动服务

　　BOOL Start();

　　void Stop();

　　。。。以下代码省略

　　}

　　#define POST_ACCEPT 1

　　//使用IocpAcceptEx类，必须实现该接口。接收客户端的连接

　　class IAcceptCallback

　　{

　　public:

　　virtual void OnAcceptClient(SOCKET hSocketClient, UINT16 nListenPort) = 0;

　　};

　　该类的调用函数很简单，对外接口也很明确。说明该类的职责很清楚，这也符合单一职责原则。

　　实现步骤说明

　　AcceptEx不但需要与监听端口绑定，还需要与完成端口绑定。所以程序的第一步是创建完成端口：

　　a）创建完成端口

　　m_hIocp = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, NULL, 0);

　　if (m_hIocp == NULL)

　　return FALSE;

　　b）监听端口创建与绑定

　　//生成套接字

　　SOCKET serverSocket = WSASocket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, NULL, 0, WSA_FLAG_OVERLAPPED);

　　if (serverSocket == INVALID_SOCKET)

　　{

　　return false;

　　}

　　//绑定

　　SOCKADDR_IN addr;

　　memset(&addr, 0, sizeof(addr));

　　addr.sin_family = AF_INET;

　　addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY ;

　　addr.sin_port = htons(port);

　　if (bind(serverSocket, (sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) != 0)

　　{

　　closesocket(serverSocket);

　　serverSocket = INVALID_SOCKET;

　　return false;

　　}

　　//启动监听

　　if (listen(serverSocket, SOMAXCONN) != 0)

　　{

　　closesocket(serverSocket);

　　serverSocket = INVALID_SOCKET;

　　return false;

　　}

　　//监听端口与完成端口绑定

　　if (CreateIoCompletionPort((HANDLE)serverSocket, m_hIocp, (ULONG_PTR)this, 0) == NULL)

　　{

　　closesocket(serverSocket);

　　serverSocket = INVALID_SOCKET;

　　return false;

　　}

　　c）投递AcceptEx

　　struct AcceptOverlapped

　　{

　　OVERLAPPED overlap;

　　INT32 opType;

　　SOCKET serverSocket;

　　SOCKET clientSocket;

　　char lpOutputBuf[128];

　　DWORD dwBytes;

　　};

　　int IocpAcceptEx::NewAccept(SOCKET serverSocket)

　　{

　　//创建socket

　　SOCKET _socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

　　AcceptOverlapped *ov = new AcceptOverlapped();

　　ZeroMemory(ov,sizeof(AcceptOverlapped));

　　ov->opType = POST_ACCEPT;

　　ov->clientSocket = _socket;

　　ov->serverSocket = serverSocket;

　　//存放网络地址的长度

　　int addrLen = sizeof(sockaddr_in) + 16;

　　int bRetVal = AcceptEx(serverSocket, _socket, ov->lpOutputBuf,

　　0,addrLen, addrLen,

　　&ov->dwBytes, (LPOVERLAPPED)ov);

　　if (bRetVal == FALSE)

　　{

　　int error = WSAGetLastError();

　　if (error != WSA_IO_PENDING)

　　{

　　closesocket(_socket);

　　return 0;

　　}

　　}

　　return 1;

　　}

　　AcceptEx是非阻塞操作，调用会立即返回。当有客户端连接时，怎么得到通知。答案是通过完成端口返回。注意有一个步骤：监听端口与完成端口绑定，就是serverSocket与m_hIocp绑定，所以当有客户端连接serverSocket时，m_hIocp会得到通知。需要生成线程，等待完成端口的通知。

　　d)通过完成端口，获取通知

　　DWORD dwBytesTransferred;

　　ULONG_PTR Key;

　　BOOL rc;

　　int error;

　　AcceptOverlapped *lpPerIOData = NULL;

　　while (m_bServerStart)

　　{

　　error = NO_ERROR;

　　rc = GetQueuedCompletionStatus(

　　m_hIocp,

　　&dwBytesTransferred,

　　&Key,

　　(LPOVERLAPPED *)&lpPerIOData,

　　INFINITE);

　　if (rc == FALSE)

　　{

　　error = 0;

　　if (lpPerIOData == NULL)

　　{

　　DWORD lastError = GetLastError();

　　if (lastError == WAIT_TIMEOUT)

　　{

　　continue;

　　}

　　else

　　{

　　assert(false);

　　return lastError;

　　}

　　}

　　}

　　if (lpPerIOData != NULL)

　　{

　　switch (lpPerIOData->opType)

　　{

　　case POST_ACCEPT:

　　{

　　OnIocpAccept(lpPerIOData, dwBytesTransferred, error);

　　}

　　break;

　　}

　　}

　　else

　　{

　　}

　　}

　　return 0;

　　DWORD WINAPI IocpAcceptEx::AcceptExThreadPool(PVOID pContext)

　　{

　　ThreadPoolParam *param = (ThreadPoolParam*)pContext;

　　param->pIocpAcceptEx->NewAccept(param->ServeSocket);

　　delete param;

　　return 0;

　　}

　　int IocpAcceptEx::OnIocpAccept(AcceptOverlapped *acceptData, int transLen, int error)

　　{

　　m_IAcceptCallback->OnAcceptClient(acceptData->clientSocket, acceptData->serverSocket);

　　//当一个AcceptEx返回，需要投递一个新的AcceptEx。

　　//使用线程池好像有点小题大做。前文已说过，套接字的创建相对是比较耗时的操作。

　　//如果不在线程池投递AcceptEx，AcceptEx的优点就被抹杀了。

　　ThreadPoolParam *param = new ThreadPoolParam();

　　param->pIocpAcceptEx = this;

　　param->ServeSocket = acceptData->serverSocket;

　　QueueUserWorkItem(AcceptExThreadPool, this, 0);

　　delete acceptData;

　　return 0;

　　}

　　后记

　　采用完成端口是提高IO处理能力的一个途径（广义上讲，通讯操作也是IO）。为了提高IO处理能力，windows提供很多异步操作函数，这些函数都与完成端口关联，所以这一类处理的思路基本一致。学会了AcceptEx的使用，可以做到触类旁通的效果。

　　以上就是c# AcceptEx与完成端口（IOCP）结合的示例的详细内容，更多关于c# AcceptEx与完成端口（IOCP）结合的资料请关注脚本之家其它相关文章！

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