在C#中,I/O Completion Ports (IOCP) 是一種高性能的I/O處理機制,它允許應用程序異步地處理多個并發連接
創建IOCP:使用CreateIoCompletionPort
函數創建一個IOCP。這個函數返回一個句柄,表示創建的IOCP。
關聯文件句柄:使用CreateFile
或WSASocket
函數創建一個文件句柄(例如,TCP套接字),然后使用BindIoCompletionCallback
函數將其與IOCP關聯。這樣,當文件句柄上的I/O操作完成時,IOCP會收到通知。
發起異步I/O操作:使用異步I/O函數(如ReadFile
、WriteFile
或WSARecv
/WSASend
)發起I/O操作。這些函數會立即返回,而不會阻塞線程。當I/O操作完成時,IOCP會收到通知。
處理完成的I/O操作:使用GetQueuedCompletionStatus
函數從IOCP獲取已完成的I/O操作。這個函數會阻塞,直到有一個I/O操作完成。當I/O操作完成時,可以處理相應的數據,然后繼續發起下一個異步I/O操作。
使用線程池處理I/O操作:為了提高性能,可以使用線程池(如C#的ThreadPool
類)來處理從IOCP獲取的已完成的I/O操作。這樣,可以同時處理多個并發連接,而不需要為每個連接創建一個單獨的線程。
關閉IOCP:當不再需要IOCP時,使用CloseHandle
函數關閉它。
下面是一個簡單的C#示例,展示了如何使用IOCP處理并發連接:
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
class IOCPServer
{
private Socket _listener;
private ManualResetEvent _acceptDone = new ManualResetEvent(false);
public void Start(int port)
{
_listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
_listener.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, port));
_listener.Listen(10);
Console.WriteLine("Server started, listening on port " + port);
while (true)
{
_acceptDone.Reset();
_listener.BeginAccept(AcceptCallback, null);
_acceptDone.WaitOne();
}
}
private void AcceptCallback(IAsyncResult ar)
{
_acceptDone.Set();
Socket handler = _listener.EndAccept(ar);
ThreadPool.QueueUserWorkItem(ProcessClient, handler);
}
private void ProcessClient(object state)
{
Socket handler = (Socket)state;
byte[] buffer = new byte[1024];
try
{
while (true)
{
int bytesRead = handler.Receive(buffer);
if (bytesRead == 0) break; // Client disconnected
string data = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, bytesRead);
Console.WriteLine("Received: " + data);
// Process the received data here
}
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine("Error processing client: " + e.Message);
}
finally
{
handler.Shutdown(SocketShutdown.Both);
handler.Close();
}
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
IOCPServer server = new IOCPServer();
server.Start(8080);
}
}
這個示例中,IOCPServer
類創建一個TCP監聽器,并使用IOCP處理并發連接。當客戶端連接時,AcceptCallback
函數被調用,它將客戶端套接字傳遞給ProcessClient
函數,該函數在線程池中運行。這樣,服務器可以同時處理多個并發連接。