WinSock IOCP 模型总结(附一个带缓存池的IOCP类)

前言

由于篇幅原因，本文假设你已经熟悉了利用Socket进行TCP/IP编程的基本原理，并且也熟练的掌握了多线程编程技术，太基本的概念我这里就略过不提了，网上的资料应该遍地都是。

IOCP全称IOCP全称I/O Completion Port，中文译为I/O完成端口。IOCP是一个异步I/O的Windows I/O模型，它可以自动处理I/O操作，并在I/O操作完成后将完成通知发送给用户。本文主要介绍基于IOCP的网络I/O操作（即socket的Accept、Send、Recv和Close等）。Windows提供了6种网络通信模型，分别是：

1. 阻塞模型：accept、recv和send操作会阻塞线程，直到操作完成，极其低效。
2. 选择(select)模型：轮询方式探测socket上是否有收发的操作，再调用accept、recv和send操作，核心是select()函数，比阻塞模型高效一点，缺点是一次只能探测64个socket，需要手动调用recv和send进行收发数据。
3. 异步选择(WSAAsyncSelect)模型：利用Windows窗口消息机制响应socket操作，即当socket上有Accept、Send、Recv和Close操作发生时发送一条自定义消息给指定窗口，在窗口中响应socket操作，需要手动调用recv和send进行收发数据。与select模型相比，不需要轮询方式探测socket，socket上有操作发生即发送通知给窗口窗口，缺点是需要一个窗口对象处理socket的消息，需要手动调用recv和send进行收发数据。
4. 事件选择(WSAEventSelect)模型：原理基本同WSAAsyncSelect模型，但是不需要窗口，利用事件（Event）机制来获取socket上发生的I/O操作。缺点是一次只能等待64个事件，需要手动调用recv和send进行收发数据。
5. 重叠 I/O(Overlapped I/O)模型：利用重叠数据结构(WSAOVERLAPPED)，一次投递一个或多个Winsock I/O请求，等这些请求完成后，应用程序会收到通知，用户可以直接使用I/O操作返回的数据。简单的说：投递一个WSASend请求和接受数据的缓冲区，系统在接收完成后在通知用户，用户可以直接收到的数据，WSASend操作同理。有两种方式来管理重叠IO请求的完成情况（就是说接到重叠操作完成的通知）：

   1). 事件对象通知(event object notification)

   2). 完成例程(completion routines) ,注意，这里并不是完成端口

   优点是不用管收发过程，直接提供（发送时）/使用（接收时）数据。缺点是实现略复杂。
6. IOCP(I/O Completion Port)模型：本文要介绍的模型，见下文。

以上I/O模型由1-6难度依次提高，性能也相应地依次提高。

（未完待续……）