WinSock学习笔记6：IOCP完成端口模型

WinSock学习笔记6：IOCP完成端口模型

 

unit  Unit1;

interface

uses
  WinSock2, Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
  Dialogs, StdCtrls, ExtCtrls;

type
   // 单IO数据结构
  LPER_IO_OPERATION_DATA  =  ^TPER_IO_OPERATION_DATA;
  TPER_IO_OPERATION_DATA  =   packed   record
    Overlapped: WSAOverlapped;
    DataBuf: WSABuf;
    Buff:  array  [ 0 .. 10 ]  of  Char;
    BytesSend: DWORD;
    BytesRecv: DWORD;
   end ;

   // 单句柄数据结构
  LPER_HANDLE_DATA  =  ^TPER_HANDLE_DATA;
  TPER_HANDLE_DATA  =   packed   record
    Socket: TSocket;
   end ;

  TListenThread  =   class (TThread)
   private
   protected
     procedure  Execute; override ;
   public
     constructor  Create;
   end ;

  TForm1  =   class (TForm)
    Memo1: TMemo;
    Button1: TButton;
     procedure  FormCreate(Sender: TObject);
   private
     {  Private declarations  }
   public
     {  Public declarations  }
   end ;

var
  Form1: TForm1;
  ServerSocket: TSocket;

implementation

{ $R *.dfm }

// 工作者线程
function  WorkThread(CompletionPortID: Pointer):DWORD;  stdcall ;
var
  CompletionPort: THandle;
  BytesTransferred: DWORD;
  PerHandleData: LPER_HANDLE_DATA;
  PerIOData: LPER_IO_OPERATION_DATA;
  Flags: DWORD;
  RecvBytes: DWORD;
begin
  CompletionPort: =  THandle(CompletionPortID);

   while  True  do
   begin
     // 获取完成端口上的队列的完成状态
    GetQueuedCompletionStatus(CompletionPort, BytesTransferred, DWORD(PerHandleData),
      POverlapped(PerIOData), INFINITE);

     // 判断是客户端发来的数据还是服务端发出的数据
     if  PerIOData.BytesRecv  =   0   then
     begin
      PerIOData.BytesRecv: =  BytesTransferred;
      PerIOData.BytesSend: =   0 ;
     end   else
      PerIOData.BytesSend: =  PerIOData.BytesSend  +  BytesTransferred;

     if  PerIOData.BytesRecv  >  PerIOData.BytesSend  then
     begin
      ZeroMemory(@(PerIOData.Overlapped), SizeOf(WSAOverlapped));
      PerIOData.DataBuf.buf: =  PerIOData.Buff  +  PerIOData.BytesSend;
      PerIOData.DataBuf.len: =  PerIOData.BytesRecv  -  PerIOData.BytesSend;

       // 显示收到的数据，这样做是不安全的，示例而已 :)
      Form1.Memo1.Lines.Add(PerIOData.Buff);
     end ;

     // 重置数据
    PerIOData.BytesRecv: =   0 ;
    PerIOData.DataBuf.len: =   22 ;
    PerIOData.DataBuf.buf: =  @PerIOData.Buff;

     // 再次投递
    WSARecv(PerHandleData.Socket, @(PerIOData.DataBuf),  1 , RecvBytes, Flags,
      @(PerIOData.Overlapped),  nil );
   end ;
end ;

{  TWorkThread  }

constructor  TListenThread.Create;
begin
   inherited  Create(False);
  FreeOnTerminate: =  True;
end ;

procedure  TListenThread.Execute;
var
  WSData: TWSAData;
  CompletionPort: THandle;
  lpSystemInfo: TSystemInfo;
  Idx: Integer;
  ThreadID: DWORD;
  LocalAddr: TSockaddr;
  ClientAddr: TSockaddr;
  ClientSocket: TSocket;

  PER_HANDLE_DATA: LPER_HANDLE_DATA;
  PER_IO_OPERATION_DATA: LPER_IO_OPERATION_DATA;

  RecvBytes: DWORD;
  Flags: DWORD;
begin
   inherited ;

   // 初始化Winsock
  WSAStartUp($ 202 , WSData);
   // 创建完成端口
  CompletionPort: =  CreateIOCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE,  0 ,  0 ,  0 );
   // 根据处理器数量创建工作者线程的数量(网上流传的说法是线程数量 = cpu数量 * 2 + 2 )
  GetSystemInfo(lpSystemInfo);
   for  Idx : =   1   to  lpSystemInfo.dwNumberOfProcessors  * 2   +   2   do
     // 创建工作者线程，并将完成端口句柄传递给线程
    CreateThread( nil ,  0 , @WorkThread, Pointer(CompletionPort),  0 , ThreadID);
   // 创建监听套接字
  ServerSocket: =  WSASocket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP,  nil ,  0 , WSA_FLAG_OVERLAPPED);
   // 设置LocalAddr的参数
  LocalAddr.sin_family: =  AF_INET;    // IPV4族
  LocalAddr.sin_addr.S_addr: =  INADDR_ANY; // 这里不能写Inet_addr( ' 127.0.0.1 ' )，否则会绑定失败，不清楚原因是什么;
  LocalAddr.sin_port: =  Htons( 1077 );  // Host To Net Short，主机字节顺序转为网络字节顺序
   // 绑定本机IP地址、端口，绑定之前先设置好LocalAddr的参数
  Bind(ServerSocket, @LocalAddr, SizeOf(LocalAddr));
   // 开始监听
  Listen(ServerSocket,  5 );

   while   not  Terminated  do
   begin
    ClientSocket: =  WSAAccept(ServerSocket, ClientAddr,  nil ,  nil ,  0 );
     // 创建TPER_HANDLE_DATA结构的变量保存客户端Socket
    PER_HANDLE_DATA: =  LPER_HANDLE_DATA(GlobalAlloc(GPTR, SizeOf(TPER_HANDLE_DATA)));
    PER_HANDLE_DATA.Socket: =  ClientSocket;
     // 把完成端口和客户端套接字关联起来
    CreateIOCompletionPort(ClientSocket, CompletionPort, DWORD(PER_HANDLE_DATA),  0 );
     // 创建TPER_IO_OPERATION_DATA结构的变量，关联WSARecv函数
    PER_IO_OPERATION_DATA: =  LPER_IO_OPERATION_DATA(GlobalAlloc(GPTR, SizeOf(TPER_IO_OPERATION_DATA)));
    ZeroMemory(@PER_IO_OPERATION_DATA.Overlapped, SizeOf(WSAOverlapped));
    PER_IO_OPERATION_DATA.BytesSend: =   0 ;
    PER_IO_OPERATION_DATA.BytesRecv: =   0 ;
    PER_IO_OPERATION_DATA.DataBuf.len: =   22 ;
    PER_IO_OPERATION_DATA.DataBuf.buf: =  @PER_IO_OPERATION_DATA.Buff;

    WSARecv(ClientSocket, @(PER_IO_OPERATION_DATA.DataBuf),  1 , RecvBytes,
      Flags, @(PER_IO_OPERATION_DATA.Overlapped),  nil );
   end ;
end ;


procedure  TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
   // 创建监听线程
  TListenThread.Create();
end ;


end .

 

 

该代码仅仅是练习IOCP的函数使用和大体的实现步骤，里面很多细节并不是唯一的方法，例如单IO数据结构和单句柄数据结构的定义等等。