WoW服务器模拟器Ascent网络模块分析

Ascent网络模块

Author: Kevin Lynx

 

Ascent是WoW的服务器模拟器，你可以从它的SVN上获取它的全部代码，并从它的WIKI页面获取架构起整个服务器的相关步骤。

基本架构：

Ascent网络模块核心的几个类关系如下图所示：

ThreadBase属于Ascent线程池模块中的类，它实现了一个job类，当其被加入到线程池中开始执行时，线程池管理器会为其分配一个线程（如果有线程资源）并多态调用到ThreadBase派生类的run函数。

SocketWorkerThread用以代表IOCP网络模型中的一个工作者线程，它会从IOCP结果队列里取出异步IO的操作结果。这里的IOCP使用的完成键是Socket对象指针。SocketWorkerThread获取到IO操作结果后，根据获得的完成键将结果通知给具体的Socket对象。（Socket的说明见后面）

ListenSocket代表一个监听套接字。该网络模块其实只是简单地将socket中的概念加以封装。也就说，它依然把一个套接字分为两种类型：监听套接字和数据套接字（代表一个网络连接）。所谓的监听套接字，是指只可以在该套接字上进行监听操作；而数据套接字则只可以在此套接字上进行发送、接收数据的操作。

Socket代表我上面说的数据套接字。ListenSocket是一个类模板，为这个模板指定的模板参数通常是派生于Socket的类。其实这里使用了这个小技巧隐藏了工厂模式的细节。因为ListenSocket被放在一个单独的线程里运作，当其接受到一个新的网络连接时，就创建一个Socket派生类对象。（ListenSocket类如何知道这个派生类的类名？这就是通过类模板的那个模板参数）

上层模块通常会派生Socket类，实现一些IO操作的回调。也就说，当某个IO操作完成后，会通过Socket基类让上层模块获取通知。

SocketMgr是一个全局单件类。它主要负责一些网络库的全局操作（例如winsock库的初始化），它还维护了一个容器，保存所有的Socket对象。这其实是它的主要作用。

运作之一，接收新的连接：

接收新的网络连接是通过ListenSocket实现的。在创建一个ListenSocket对象时，你需要指定它的模板参数。这个参数通常是一个派生于Socket的类。如下：

ascent-logonserver/Main.cpp

    

ListenSocket < AuthSocket >   *  cl  =   new  ListenSocket < AuthSocket > (host.c_str(), cport);

 

AuthSocket派生于Socket。创建ListenSocket时构造函数指定监听IP和监听端口。

 

因为ListenSocket派生于ThreadBase，属于线程池job，因此要让ListenSocket工作起来，只需要将其加入到线程池管理器：

ascent-logonserver/Main.cpp

 

ThreadPool.ExecuteTask(cl);

 

ListenSocket开始运作起来后，会阻塞式地WSAAccept。如果WSAAccept返回一个有效的套接字，ListenSocket就创建一个Socket派生类对象（类型由模板参数指定），在上面举的例子中，也就是AuthSocket：

ascent-logonserver/ ListenSocketWin32.h

        

  socket  =   new  T(aSocket);  // 创建AuthSocket并保存网络套接字aSocket

         socket -> SetCompletionPort(m_cp); // 保存完成端口对象

         socket -> Accept( & m_tempAddress);  // 关联到完成端口等

Accept函数最终会将新创建的Socket对象保存到SocketMgr对象内部维护的容器里。在这里，还会回调到上层模块的OnConnect函数，从而实现信息捕获。

运作之二，接收数据

在windows平台下，该网络模块使用的是IOCP模型，属于异步IO。当接收新的连接时，即发出WSARecv的IO操作。在工作者线程中，也就是SocketWorkerThread中，会根据IOCP完成键得到Socket对象指针，然后根据不同的IO操作结果多态回调到Socket派生类对应的函数。例如如果是WSARecv完成，则调用到AuthSocket::OnRead函数（上述例子）。OnRead函数直接可以获取到保存数据的缓冲区指针。事实上，每一个Socket对象在被创建时，就会自动创建接收缓冲区以及发送缓冲区。

运作之三，发送数据

分析到这里，我们可以看出，该网络模块实现得很一般。在接受数据部分，网络工作者线程回调到对应的Socket对象，Socket直接对数据进行上层逻辑处理。更好的做法是当工作者线程回调到上层Socket（Socket的派生类）时，这里应该简单地将数据组织成上层数据包并放入上层数据包队列，让上层逻辑稍后处理，而不是让网络模块自己去处理。这样做主要是考虑到多线程模型。

同样，该网络模块的发送模块也是一样，没有缓冲机制。当要发送数据时，直接调用到Socket的Send函数。该函数拷贝用户数据到自己维护的发送缓冲区，然后将自己的缓冲区指针直接提交给IOCP，WSASend发送。

 

结束

该网络模块实现的似乎有点简陋，在该模块之上也没有数据校验、数据加密的模块（这些动作散乱地分布在最上层逻辑）。在架构上也没能很好地将概念区分开来，Socket套用了原始socket中的数据套接字，而不是我所希望的NetSession。可以圈点的地方在于该模块很多地方使用了回调函数表，从而方便地实现事件传送。