IOCP在网络应用中常见错误分析

IOCP是一种异步套接字体机制，它是Windows系统中管理异步IO操作的API。使用IOCP，应用程序可以发送一个耗时的请求，然后执行其他的任务，而这个请求在内核执行，调用相应的驱动程序完成IO操作各个步骤。在大规模C/S架构的系统中，完成端口经常用于管理大量Socket连接。最近在一些网上代码和书店的部分参考书中，发现了一些常见的错误，这里经过简单总结，列出以下常见问题，供博友参考。

1.错误处理已取消的ACCEPT完成通知

在某些时候，应用层尚未对连入请求进行处理，这个连接还处于等待状态，如果在请求被处理前客户端由于某种原因断开了，那么GetQueuedCompletionStatus会返回FALSE。在此，某些参考书中对此返回值的处理是忽略，但这是错误的，首先，返回false并不表明完成端口出问题了，其次如果忽略，会导致一个ACCEPT异步请求丢失。通常，一个监听端口上，应用程序会创建很多个ACCEPT请求，以提高连接成功率。每当应用程序处理了一个连接请求时，应该再投递一个请求，以便完成端口总是在异步地接受连接，这样，在监听端口上进行的异步ACCEPT请求是固定的。如果应用程序经常因为GetQueuedCompletionStatus返回FALSE而忽略这些连接请求的完成结果，将会导致ACCEPT请求数减少，当这个数字减少到0之后，应用程序将得不到任何ACCEPT通知，也就是不会知道有客户端连入，当然，可能一开始还有少数客户端能连入，但是服务器端得不到通知，当连入排队数超出设置的上限（由listen函数设置）时，任何连入的请求都直接失败。此种错误本人已经在多本参考书和网上的文章中看到过，如果你的IOCPserver连不上，可能就是这种原因了。

Tips:在连接请求队列满时，用Telnet连入，直接返回无法连接，这和端口没打开的表象是相同的，但是此时，在服务器端用netstat -a查看时，该端口却是打开的。

正确的做法是，先关闭socket，然后再投递一个请求。

2.完成端口适合短连接

　　例如HTTP服务器，P2P Server等，实际上，很多场合并不需要IOCP，简单使用select模型就可以了，例如vsftp。

3.memcpy使用不当

　　这个memcpy如果拷贝的源范围和目标地址范围有重叠，将导致未决的错误，类似的错误也发生在strcpy中。正确的做法是用memmove;

4.关闭Socket的时机

　　一个连接被关闭，有多种情况：

　　a.客户端主动断开，此时，需要注意，GetQueuedCompletionStatus可能因为断开返回一或两次，一般接受请求总是存在的，所以至少有一次是因为WSARecv异步调用返回；而WSASend可能在断开时没有发生，也可能正在进行，这时，会产生一次完成事件。所以，在处理这种情况时，需要判别是否有两次事件，避免第一次直接施放资源，第二次再视图关闭相关资源而导致服务器逻辑错误。

　　b.服务器端主动断开，服务器主动断开，建议使用closesocket，然后交给情况a去处理。

　　c.网络中断，有通知，这种情况的处理和a也是一样的。

　　d.网络中断，无通知，由于TCP协议的特点，没有数据需要传输时，不发送数据，所以，如果一个客户端突然死机了，server端是无法知道的，除非有数据发送出去失败了。在没有数据发送时，一般说来，可以用两种方法进行处理，一是定时发送某个同步消息，当发送或对方处理失败时，就表明连接断开了；另外一种方法是经常地检测客户端有多长时间没活动了，如果超过一定时间就断开，当然客户端可还需要数据传输，那么再建立一次连接，例如http server就使用这种方式，当webbrowser打开一个网页后长时间停留，服务器可以在超过一定时间后断开以施放服务器资源。

 5.不正确地处理TCP数据流

　　TCP数据是按流传输的，保证数据按顺序到达，但TCP并不保证数据按调用，逐个数据包进行传输，可能出现分解也可能出现合并，这是使用TCP的常识。

 

如果在你的C/S程序中出现了不该出现的应用层消息，或者出现了连接不上的问题，或者出现了掉线频繁的问题，那么此文章可能对解决问题有所帮助。

 

参考:

GetQueuedCompletionStatus API文档 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa364986(VS.85).aspx

VSFTP(very safe ftp): http://vsftpd.beasts.org/