完成端口听起来好像很神秘和复杂，其实并没有想象的那么难。这方面的文章在论坛上能找到的我差不多都看过，写得好点的就是CSDN.NET上看到的一组系列文章，不过我认为它只是简单的翻译了一下Network Programming for Microsoft Windows 2nd 中的相关内容，附上的代码好像不是原书中的，可能是另一本外文书里的。我看了以后，觉得还不如看原版的更容易理解。所以在我的开始部分，我主要带领初学者理解一下完成端口的有关内容，是我开发的经验，其他的请参考原书的相关内容。
采用完成端口的好处是，操作系统的内部重叠机制可以保证大量的网络请求都被服务器处理，而不是像WSAAsyncSelect 和WSAEventSelect的那样对并发的网络请求有限制，这一点从上一章的测试表格中可以清楚的看出。
完成端口就像一种消息通知的机制，我们创建一个线程来不断读取完成端口状态，接收到相应的完成通知后，就进行相应的处理。其实感觉就像 WSAAsyncSelect一样，不过还是有一些的不同。比如我们想接收消息，WSAAsyncSelect会在消息到来的时候直接通知Windows 消息循环，然后就可以调用WSARecv来接收消息了；而完成端口则首先调用一个WSARecv表示程序需要接收消息（这时可能还没有任何消息到来），但是只有当消息来的时候WSARecv才算完成，用户就可以处理消息了，然后再调用一个WSARecv表示等待下一个消息，如此不停循环，我想这就是完成端口的最大特点吧。
Per-handle Data 和 Per-I/O Operation Data 是两个比较重要的概念，Per-handle Data用来把客户端数据和对应的完成通知关联起来，这样每次我们处理完成通知的时候，就能知道它是哪个客户端的消息，并且可以根据客户端的信息作出相应的反应，我想也可以理解为Per-Client handle Data吧。Per-I/O Operation Data则不同，它记录了每次I/O通知的信息，比如接收消息时我们就可以从中读出消息的内容，也就是和I/O操作有关的信息都记录在里面了。当你亲手实现完成端口的时候就可以理解他们的不同和用途了。
CreateIoCompletionPort函数中有个参数NumberOfConcurrentThreads，完成端口编程里有个概念Worker Threads。这里比较容易引起混乱，NumberOfConcurrentThreads需要设置多少，又需要创建多少个Worker Threads才算合适？NumberOfConcurrentThreads的数目和CPU数量一样最好，因为少了就没法利用多CPU的优势，而多了则会因为线程切换造成性能下降。Worker Threads的数量是不是也要一样多呢，当然不是，它的数量取决于应用程序的需要。举例来说，我们在Worker Threads里进行消息处理，如果这个过程中有可能会造成线程阻塞，那如果我们只有一个Worker Thread，我们就不能很快响应其他客户端的请求了，而只有当这个阻塞操作完成了后才能继续处理下一个完成消息。但是如果我们还有其他的Worker Thread，我们就能继续处理其他客户端的请求，所以到底需要多少的Worker Thread，需要根据应用程序来定，而不是可以事先估算出来的。如果工作者线程里没有阻塞操作，对于某些情况来说，一个工作者线程就可以满足需要了。

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“完成端口”模型是迄今为止最为复杂的—种I/O模型。然而。假若—个应用程序同时需要管理为数众多的套接字，那么采用这种模型。往往可以达到最佳的系统性能,然而不幸的是,该模型只适用于以下操作系统(微软的)：Windows NT和Windows 2000操作系统。因其设计的复杂性，只有在你的应用程序需要同时管理数百乃至上千个套接字的时候、而且希望随着系统内安装的CPU数量的增多、应用程序的性能也可以线性提升，才应考虑采用“完成端口”模型。要记住的一个基本准则是，假如要为Windows NT或windows 2000开发高性能的服务器应用,同时希望为大量套接字I/O请求提供服务(Web服务器便是这方面的典型例子)，那么I/O完成端口模型便是最佳选择.

    从本质上说,完成端口模型要求我们创建一个Win32完成端口对象,通过指定数量的线程对重叠I/O请求进行管理。以便为已经完成的重叠I/O请求提供服务。要注意的是。所谓“完成端口”,实际是Win32、Windows NT以及windows 2000采用的一种I/O构造机制,除套接字句柄之外,实际上还可接受其他东西。然而，本节只打算讲述如何使用套接字句柄，来发挥完成端口模型的巨大威力。使用这种模型之前，首先要创建一个I/O完成端口对象,用它面向任意数量的套接字句柄。管理多个I/O请求。要做到这—点,需要调用CreateIoCompletionPort函数。该函数定义如下：  

HANDLE CreateIoCompletionPort(

                              HANDLE FileHandle,

                              HANDLE ExistingCompletionPort,

                              DWORD CompletionKey,

                              DWORD  NumberOfConcurrentThreads

                              );

在我们深入探讨其中的各个参数之前,首先要注意意该函数实际用于两个明显有别的目的：

    ■用于创建—个完成端口对象。

    ■将一个句柄同完成端口关联到一起。

    最开始创建—个完成端口的时候，唯一感兴趣的参数便是NumberOfConcurrentThreads 并发线程的数量)；前面三个参数都会被忽略。NumberOfConcurrentThreads 参数的特殊之处在于．它定义了在一个完成端口上，同时允许执行的线程数量。理想情况下我们希望每个处理器各自负责—个线程的运行，为完成端口提供服务,避免过于频繁的线程“场景”切换。若将该参数设为0,说明系统内安装了多少个处理器,便允许同时运行多少个线程！可用下述代码创建一个I/O完成端口：

CompetionPort=CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE,NULL,0,0)

    该语加的作用是返问一个句柄．在为完成端口分配了—个套接字句柄后，用来对那个端

口进行标定(引用)。

 1．工作者线程与完成端口

    成功创建一个完成端口后，便可开始将套接字句柄与对象关联到一起。但在关联套接字之前、首先必须创建—个或多个“工作者线程”，以便在I/O请求投递给完成端口对象后。为完成端口提供服务。在这个时候，大家或许会觉得奇怪、到底应创建多少个线程。以便为完成端口提供服务呢?这实际正是完成端口模型显得颇为“复杂”的—个方面, 因为服务I/O请求所需的数量取决于应用程序的总体设计情况。在此要记住的—个重点在于，在我们调用CreateIoComletionPort时指定的并发线程数量,与打算创建的工作者线程数量相比,它们代表的并非同—件事情。早些时候,我们曾建议大家用CreateIoCompletionPort函数为每个处理器都指定一个线程(处理器的数量有多少,便指定多少线程)以避免由于频繁的线程“场景”交换活动，从而影响系统的整体性能。CreateIoCompletionPort函数的NumberofConcurrentThreads参数明确指示系统：  在一个完成端口上，一次只允许n个工作者线程运行。假如在完成端门上创建的工作者线程数量超出n个．那么在同一时刻，最多只允许n个线程运行。但实际上，在—段较短的时间内,系统有可能超过这个值。但很快便会把它减少至事先在CreateIoCompletionPort函数中设定的值。那么,为何实际创建的工作者线程数最有时要比CreateIoCompletionPort函数设定的多—些呢?这样做有必要吗?如先前所述。这主要取决于应用程序的总体设计情况，假设我们的工作者线程调用了一个函数，比如Sleep()或者WaitForSingleobject()，但却进入了暂停(锁定或挂起)状态、那么允许另—个线程代替它的位置。换行之，我们希望随时都能执行尽可能多的线程；当然，最大的线程数量是事先在CreateIoCompletonPort调用里设定好的。这样—来。假如事先预料到自己的线程有可能暂时处于停顿状态,那么最好能够创建比CreateIoCompletionPort的NumberofConcurrentThreads参数的值多的线程．以便到时候充分发挥系统的潜力。—旦在完成端口上拥有足够多的工作者线程来为I/O请求提供服务,便可着手将套接字句柄同完成端口关联到一起。这要求我们在—个现有的完成端口上调用CreateIoCompletionPort函数，同时为前三个参数: FileHandle,ExistingCompletionPort和CompletionKey——提供套接字的信息。其中,FileHandle参数指定—个要同完成端口关联在—一起的套接字句柄。

    ExistingCompletionPort参数指定的是一个现有的完成端口。CompletionKey(完成键)参数则指定要与某个特定套接字句柄关联在—起的“单句柄数据”,在这个参数中，应用程序可保存与—个套接字对应的任意类型的信息。之所以把它叫作“单句柄数据”,是由于它只对应着与那个套接字句柄关联在—起的数据。可将其作为指向一个数据结构的指针、来保存套接字句柄；在那个结构中，同时包含了套接字的句柄,以及与那个套接字有关的其他信息。就象本章稍后还会讲述的那样,为完成端口提供服务的线程例程可通过这个参数。取得与其套字句柄有关的信息。

根据我们到目前为止学到的东西。首先来构建—个基本的应用程序框架。

程序清单8—9向人家阐述了如何使用完成端口模型。来开发—个回应(或“反射’)服务器应用。

在这个程序中。我们基本上按下述步骤行事：

1)      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。在这个简单的例子中,我们为每个处理器都只创建—个工作者线程。这是出于事先已经预计到,到时候不会有任何线程进入“挂起”状态,造成由于线程数量的不足，而使处理器空闲的局面(没有足够的线程可供执行)。调用CreateThread函数时,必须同时提供—个工作者线程，由线程在创建好执行。本节稍后还会详细讨论线程的职责。

4)      准备好—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—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向完成端口关联到  一起,通过完成键(CompletionKey)参数，将但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)。直到服务器终止。

程序清单8。9  完成端口的建立

StartWinsock()

//步骤一,创建一个完成端口

CompletionPort=CreateIoCompletionPort(INVALI_HANDLE_VALUE,NULL,0,0);

//步骤二判断有多少个处理器

GetSystemInfo(&SystemInfo);

//步骤三：根据处理器的数量创建工作线程,本例当中，工作线程的数目和处理器数目是相同的

for(i  = 0; i < SystemInfo.dwNumberOfProcessers,i++){

HANDLE ThreadHandle;

//创建工作者线程，并把完成端口作为参数传给线程

ThreadHandle=CreateThread(NULL,0，

ServerWorkerThread，CompletionPort,

    0，  &ThreadID);

//关闭线程句柄(仅仅关闭句柄，并非关闭线程本身)

CloseHandle(ThreadHandle);

}

//步骤四:创建监听套接字

Listen=WSASocket(AF_INET,S0CK_STREAM,0,NULL,

    WSA_FLAG_OVERLAPPED);

InternetAddr.sin_famlly=AF_INET;

InternetAddr.sin_addr.s_addr =  htonl(INADDR_ANY);

InternetAddr.sln_port  =  htons(5150);

bind(Listen,(PSOCKADDR)&InternetAddr，sizeof(InternetAddr));

//准备监听套接字

listen(Listen，5);

while(TRUE){

//步骤五，接入Socket,并和完成端口关联

Accept = WSAAccept(Listen,NULL,NULL,NULL,0);

//步骤六 创建一个perhandle结构，并和端口关联

PerHandleData=(LPPER_HANDLE_DATA)GlobalAlloc(GPTR，sizeof(PER_HANDLE_DATA));

printf("Socket  number  %d  connected\n",Accept);

PerHandleData->Socket=Accept;

//步骤七,接入套接字和完成端口关联

CreateIoCompletionPort((HANDLE)Accept,

  CompletionPort,(DWORD)PerHandleData,0);

//步骤八

//开始进行I/O操作，用重叠I/O发送一些WSASend()和WSARecv()