网络编程复习（一）

最近总感觉自己水平下降。所以决定复习一下网络编程。强化自己的记忆。每章记录一种模式。

第一章。完成端口模式

 

1. 以前没注意完成端口模式的好处。据说对于高并发的来说，完成端口是必须的。对一select来说，select是轮询的，所以效率会比较低。

 

windows　　完成端口流程：

（转载他人的。windows完成端口的问题）

应该是windows网络编程第二版里面提到过。现在整理一下。

1：在IOCP中投递WSASend返回WSA_IO_PENDING的时候，表示异步投递已经成功，但是稍后发送才会完成。这其中涉及到了三个缓冲区。
网卡缓冲区，TCP/IP层缓冲区，程序缓冲区。
情况一：调用WSASend发送正确的时候（即立即返回，且没有错误），TCP/IP将数据从程序缓冲区中拷贝到TCP/IP层缓冲区中，然后不锁定该程序缓冲区，由上层程序自己处理。TCP/IP层缓冲区在网络合适的时候，将其数据拷贝到网卡缓冲区，进行真正的发送。
情况二：调用WSASend发送错误，但是错误码是WSA_IO_PENDING的时候，表示此时TCP/IP层缓冲区已满，暂时没有剩余的空间将程序缓冲区的数据拷贝出来，这时系统将锁定用户的程序缓冲区，按照书上说的WSASend指定的缓冲区将会被锁定到系统的非分页内存中。直到TCP/IP层缓冲区有空余的地方来接受拷贝我们的程序缓冲区数据才拷贝走，并将给IOCP一个完成消息。
情况三：调用WSASend发送错误，但是错误码不是WSA_IO_PENDING，此时应该是发送错误，应该释放该SOCKET对应的所有资源。

2：在IOCP中投递WSARecv的时候，情况相似。
情况一：调用WSARecv正确，TCP/IP将数据从TCP/IP层缓冲区拷贝到缓冲区，然后由我们的程序自行处理了。清除TCP/IP层缓冲区数据。
情况二：调用WSARecv错误，但是返回值是WSA_IO_PENDING，此时是因为TCP/IP层缓冲区中没有数据可取，系统将会锁定我们投递的WSARecv的buffer，直到TCP/IP层缓冲区中有新的数据到来。
情况三：调用WSARecv错误，错误值不是WSA_IO_PENDING，此时是接收出错，应该释放该SOCKET对应的所有资源。

在以上情况中有几个非常要注意的事情：
系统锁定非分页内存的时候，最小的锁定大小是4K(当然，这个取决于您系统的设置，也可以设置小一些，在注册表里面可以改，当然我想这些数值微软应该比我们更知道什么合适了)，所以当我们投递了很多WSARecv或者WSASend的时候，不管我们投递的Buffer有多大（0除外），系统在出现IO_PENGDING的时候，都会锁定我们4K的内存。这也就是经常有开发者出现WSANOBUF的情况原因了。

我们在解决这个问题的时候，要针对WSASend和WSARecv做处理
1：投递WSARecv的时候，可以采用一个巧妙的设计，先投递0大小Buf的WSARecv，如果返回，表示有数据可以接收，我们开启真正的recv将数据从TCP/IP层缓冲区取出来，直到WSA_IO_PENGDING.
2：对投递的WSARecv以及WSASend进行计数统计，如果超过了我们预定义的值，就不进行WSASend或者WSARecv投递了。
3:现在我们应该就可以明白为什么WSASend会返回小于我们投递的buffer空间数据值了，是因为TCP/IP层缓冲区小于我们要发送的缓冲区，TCP/IP只会拷贝他剩余可被Copy的缓冲区大小的数据走，然后给我们的WSASend的已发送缓冲区设置为移走的大小，下一次投递的时候，如果TCP/IP层还未被发送，将返回WSA_IO_PENGDING。
4：在很多地方有提到，可以关闭TCP/IP层缓冲区，可以提高一些效率和性能，这个从上面的分析来看，有这个可能，要实际的网络情况去实际分析了。

 

对于IOCP基本模式如下。

) 创建一个完成端口。第四个参数保持为0，指定在完成端口上，每个处理器一次只允许执行一个工作者线程。
2) 判断系统内到底安装了多少个处理器。
3) 创建工作者线程，根据步骤2)得到的处理器信息，在完成端口上，为已完成的I/O请求提供服务。
4) 准备好一个监听套接字，在端口5150上监听进入的连接请求。
5) 使用accept函数，接受进入的连接请求。
6) 创建一个数据结构，用于容纳“单句柄数据”，同时在结构中存入接受的套接字句柄。
7) 调用CreateIoCompletionPort，将自accept返回的新套接字句柄同完成端口关联到一起。通过完成键（CompletionKey）参数，将单句柄数据结构传递给CreateIoCompletionPort。
8) 开始在已接受的连接上进行I/O操作。在此，我们希望通过重叠I/O机制，在新建的套接字上投递一个或多个异步WSARecv或WSASend请求。这些I/O请求完成后，一个工作者线程会为I/O请求提供服务，同时继续处理未来的I/O请求，稍后便会在步骤3 )指定的工作者例程中，体验到这一点。
9) 重复步骤5 ) ~ 8 )，直至服务器中止。

 

 

linux　　　　完成端口流程：