【IOCP】 IOCP模型属于一种通讯模型- 较难

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IOCP（I/O Completion Port）,常称I/O完成端口。 IOCP模型属于一种通讯模型，适用于(能控制并发执行的)高负载服务器的一个技术。 通俗一点说，就是用于高效处理很多很多的客户端进行数据交换的一个模型。或者可以说，就是能异步I/O操作的模型。

中文名

I/O完成端口

外文名

I/O Completion Port

简    称

IOCP

性    质

一种通讯模型

目录

1基本概念

2IOCP模型的优缺点

3相关API

4详细概念

 

 

1基本概念编辑

IOCP全称I/O Completion Port，中文译为I/O完成端口。IOCP是一个异步I/O的API，它可以高效地将I/O事件通知给应用程序。与使用select()或是其它异步方法不同的是，一个套接字[socket]与一个完成端口关联了起来，然后就可继续进行正常的Winsock操作了。然而，当一个事件发生的时候，此完成端口就将被操作系统加入一个队列中。然后应用程序可以对核心层进行查询以得到此完成端口。

2IOCP模型的优缺点编辑

优点:

① 帮助维持重复使用的内存池。(与重叠I/O技术有关)
　　② 去除删除线程创建/终结负担。
　　③ 利于管理，分配线程，控制并发，最小化的线程上下文切换。
　　④ 优化线程调度，提高CPU和内存缓冲的命中率。

缺点:

理解以及编码的复杂度较高。对使用者有一定要求。

需了解以下基本知识:

① 同步与异步

② 阻塞与非阻塞
　　③ 重叠I/O技术
　　④ 多线程
　　⑤ 栈、队列这两种基本的数据结构

3相关API编辑

① 与SOCKET相关
　　1、链接套接字动态链接库：int WSAStartup(...);
　　2、创建套接字库： SOCKET socket(...);
　　3、绑字套接字： int bind(...);
　　4、套接字设为监听状态：　int listen(...);
　　5、接收套接字： SOCKET accept(...);
　　6、向指定套接字发送信息：int send(...);
　　7、从指定套接字接收信息：int recv(...);[1] 

② 与线程相关
　　1、创建线程：HANDLE CreateThread(...);

③ 重叠I/O技术相关
　　1、向套接字发送数据： int WSASend(...);
　　2、向套接字发送数据包： int WSASendTo(...);
　　3、从套接字接收数据： int WSARecv(...);
　　4、从套接字接收数据包： int WSARecvFrom(...);

④ IOCP相关
　　1、创建/关联完成端口： HANDLE WINAPI CreateIoCompletionPort(...);
　　2、获取队列完成状态: BOOL WINAPI GetQueuedCompletionStatus(...);
　　3、投递一个队列完成状态：BOOL WINAPI PostQueuedCompletionStatus(...);

4详细概念编辑

这里我要对上面的一些概念略作补充，在解释[完成]两字之前，我想先简单的提一下同步和异步这两个概念，逻辑上来讲做完一件事后再去做另一件事就是同步，而同时一起做两件或两件以上事的话就是异步了。你也可以拿单线程和多线程来作比喻。但是我们一定要将同步和堵塞，异步和非堵塞区分开来，所谓的堵塞函数诸如accept(…)，当调用此函数后，此时线程将挂起，直到操作系统来通知它，“HEY兄弟，有人连进来了”，那个挂起的线程将继续进行工作，也就符合”生产者-消费者”模型。堵塞和同步看上去有两分相似，但却是完全不同的概念。大家都知道I/O设备是个相对慢速的设备，不论打印机，调制解调器，甚至硬盘，与CPU相比都是奇慢无比的，坐下来等I/O的完成是一件不甚明智的事情，有时候数据的流动率非常惊人，把数据从你的文件服务器中以Ethernet速度搬走，其速度可能高达每秒一百万字节，如果你尝试从文件服务器中读取100KB，在用户的眼光来看几乎是瞬间完成，但是，要知道，你的线程执行这个命令，已经浪费了10个一百万次CPU周期。所以说，我们一般使用另一个线程来进行I/O。重叠IO[overlapped I/O]是Win32的一项技术，你可以要求操作系统为你传送数据，并且在传送完毕时通知你。这也就是[完成]的含义。这项技术使你的程序在I/O进行过程中仍然能够继续处理事务。事实上，操作系统内部正是以线程来完成overlapped I/O。你可以获得线程所有利益，而不需要付出什么痛苦的代价。

完成端口中所谓的[端口]并不是我们在TCP/IP中所提到的端口，可以说是完全没有关系。IOCP只不过是用来进行读写操作，和文件I/O倒是有些类似。既然是一个读写设备，我们所能要求它的只是在处理读与写上的高效。