socket编程之登峰造极------完成端口
主 题: socket编程之登峰造极------完成端口 << span="" />网络编程技术>>
“完成端口”模型是迄今为止最为复杂的—种I/O模型。然而。假若—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,然而不幸的是,该模型只适用于以下操作系统(微软的):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.
从本质上说,完成端口模型要求我们创建一个Win32完成端口对象,通过指定数量的线程对重叠I/O请求进行管理。以便为已经完成的重叠I/O请求提供服务。要注意的是。所谓“完成端口”,实际是Win32、Windows NT以及windows 2000采用的一种I/O构造机制,除套接字句柄之外,实际上还可接受其他东西。然而,本节只打算讲述如何使用套接字句柄,来发挥完成端口模型的巨大威力。使用这种模型之前,首先要创建一个I/O完成端口对象,用它面向任意数量的套接字句柄。管理多个I/O请求。要做到这—点,需要调用CreateIoCompletionPort函数。该函数定义如下:
HANDLE CreateIoCompletionPort(
HANDLE FileHandle,
HANDLE ExistingCompletionPort,
DWORD CompletionKey,
DWORD NumberOfConcurrentThreads
);
在我们深入探讨其中的各个参数之前,首先要注意意该函数实际用于两个明显有别的目的:
■用于创建—个完成端口对象。
■将一个句柄同完成端口关联到一起。
最开始创建—个完成端口的时候,唯一感兴趣的参数便是NumberOfConcurrentThreads 并发线程的数量);前面三个参数都会被忽略。NumberOfConcurrentThreads 参数的特殊之处在于.它定义了在一个完成端口上,同时允许执行的线程数量。理想情况下我们希望每个处理器各自负责—个线程的运行,为完成端口提供服务,避免过于频繁的线程“场景”切换。若将该参数设为0,说明系统内安装了多少个处理器,便允许同时运行多少个线程!可用下述代码创建一个I/O完成端口:
CompetionPort=CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE,NULL,0,0)
该语加的作用是返问一个句柄.在为完成端口分配了—个套接字句柄后,用来对那个端
口进行标定(引用)。
1.工作者线程与完成端口
成功创建一个完成端口后,便可开始将套接字句柄与对象关联到一起。但在关联套接字之前、首先必须创建—个或多个“工作者线程”,以便在I/O请求投递给完成端口对象后。为完成端口提供服务。在这个时候,大家或许会觉得奇怪、到底应创建多少个线程。以便为完成端口提供服务呢?这实际正是完成端口模型显得颇为“复杂”的—个方面, 因为服务I/O请求所需的数量取决于应用程序的总体设计情况。在此要记住的—个重点在于,在我们调用CreateIoComletionPort时指定的并发线程数量,与打算创建的工作者线程数量相比,它们代表的并非同—件事情。早些时候,我们曾建议大家用CreateIoCompletionPort函数为每个处理器都指定一个线程(处理器的数量有多少,便指定多少线程)以避免由于频繁的线程“场景”交换活动,从而影响系统的整体性能。CreateIoCompletionPort函数的NumberofConcurrentThreads参数明确指示系统: 在一个完成端口上,一次只允许n个工作者线程运行。假如在完成端门上创建的工作者线程数量超出n个.那么在同一时刻,最多只允许n个线程运行。但实际上,在—段较短的时间内,系统有可能超过这个值。但很快便会把它减少至事先在CreateIoCompletionPort函数中设定的值。那么,为何实际创建的工作者线程数最有时要比CreateIoCompletionPort函数设定的多—些呢?这样做有必要吗?如先前所述。这主要取决于应用程序的总体设计情况,假设我们的工作者线程调用了一个函数,比如Sleep()或者WaitForSingleobject(),但却进入了暂停(锁定或挂起)状态、那么允许另—个线程代替它的位置。换行之,我们希望随时都能执行尽可能多的线程;当然,最大的线程数量是事先在CreateIoCompletonPort调用里设定好的。这样—来。假如事先预料到自己的线程有可能暂时处于停顿状态,那么最好能够创建比CreateIoCompletionPort的NumberofConcurrentThreads参数的值多的线程.以便到时候充分发挥系统的潜力。—旦在完成端口上拥有足够多的工作者线程来为I/O请求提供服务,便可着手将套接字句柄同完成端口关联到一起。这要求我们在—个现有的完成端口上调用CreateIoCompletionPort函数,同时为前三个参数: FileHandle,ExistingCompletionPort和CompletionKey——提供套接字的信息。
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“完成端口”模型是迄今为止最为复杂的—种I/O模型。然而。假若—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,然而不幸的是,该模型只适用于以下操作系统(微软的):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.
从本质上说,完成端口模型要求我们创建一个Win32完成端口对象,通过指定数量的线程对重叠I/O请求进行管理。以便为已经完成的重叠I/O请求提供服务。要注意的是。所谓“完成端口”,实际是Win32、Windows NT以及windows 2000采用的一种I/O构造机制,除套接字句柄之外,实际上还可接受其他东西。然而,本节只打算讲述如何使用套接字句柄,来发挥完成端口模型的巨大威力。使用这种模型之前,首先要创建一个I/O完成端口对象,用它面向任意数量的套接字句柄。管理多个I/O请求。要做到这—点,需要调用CreateIoCompletionPort函数。该函数定义如下:
HANDLE CreateIoCompletionPort(
HANDLE FileHandle,
HANDLE ExistingCompletionPort,
DWORD CompletionKey,
DWORD NumberOfConcurrentThreads
);
在我们深入探讨其中的各个参数之前,首先要注意意该函数实际用于两个明显有别的目的:
■用于创建—个完成端口对象。
■将一个句柄同完成端口关联到一起。
最开始创建—个完成端口的时候,唯一感兴趣的参数便是NumberOfConcurrentThreads 并发线程的数量);前面三个参数都会被忽略。NumberOfConcurrentThreads 参数的特殊之处在于.它定义了在一个完成端口上,同时允许执行的线程数量。理想情况下我们希望每个处理器各自负责—个线程的运行,为完成端口提供服务,避免过于频繁的线程“场景”切换。若将该参数设为0,说明系统内安装了多少个处理器,便允许同时运行多少个线程!可用下述代码创建一个I/O完成端口:
CompetionPort=CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE,NULL,0,0)
该语加的作用是返问一个句柄.在为完成端口分配了—个套接字句柄后,用来对那个端
口进行标定(引用)。
1.工作者线程与完成端口
成功创建一个完成端口后,便可开始将套接字句柄与对象关联到一起。但在关联套接字之前、首先必须创建—个或多个“工作者线程”,以便在I/O请求投递给完成端口对象后。为完成端口提供服务。在这个时候,大家或许会觉得奇怪、到底应创建多少个线程。以便为完成端口提供服务呢?这实际正是完成端口模型显得颇为“复杂”的—个方面, 因为服务I/O请求所需的数量取决于应用程序的总体设计情况。在此要记住的—个重点在于,在我们调用CreateIoComletionPort时指定的并发线程数量,与打算创建的工作者线程数量相比,它们代表的并非同—件事情。早些时候,我们曾建议大家用CreateIoCompletionPort函数为每个处理器都指定一个线程(处理器的数量有多少,便指定多少线程)以避免由于频繁的线程“场景”交换活动,从而影响系统的整体性能。CreateIoCompletionPort函数的NumberofConcurrentThreads参数明确指示系统: 在一个完成端口上,一次只允许n个工作者线程运行。假如在完成端门上创建的工作者线程数量超出n个.那么在同一时刻,最多只允许n个线程运行。但实际上,在—段较短的时间内,系统有可能超过这个值。但很快便会把它减少至事先在CreateIoCompletionPort函数中设定的值。那么,为何实际创建的工作者线程数最有时要比CreateIoCompletionPort函数设定的多—些呢?这样做有必要吗?如先前所述。这主要取决于应用程序的总体设计情况,假设我们的工作者线程调用了一个函数,比如Sleep()或者WaitForSingleobject(),但却进入了暂停(锁定或挂起)状态、那么允许另—个线程代替它的位置。换行之,我们希望随时都能执行尽可能多的线程;当然,最大的线程数量是事先在CreateIoCompletonPort调用里设定好的。这样—来。假如事先预料到自己的线程有可能暂时处于停顿状态,那么最好能够创建比CreateIoCompletionPort的NumberofConcurrentThreads参数的值多的线程.以便到时候充分发挥系统的潜力。—旦在完成端口上拥有足够多的工作者线程来为I/O请求提供服务,便可着手将套接字句柄同完成端口关联到一起。这要求我们在—个现有的完成端口上调用CreateIoCompletionPort函数,同时为前三个参数: FileHandle,ExistingCompletionPort和CompletionKey——提供套接字的信息。









