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10.2.3 TrinityCore 网络模块封装

news 2025/10/17 10:43:22

完成端口（IOCP）

完成端口不是指物理上的端口，也不是指网络中的端口，而是指操作系统所提供的一种机制。这种机制是操作系统提供一种高效处理 io 操作结果的通知机制。总之，完成端口是一种实现高效异步 io 的机制。

原理图

重叠 io

无需等待上一个 IO 操作完成就可以提交下一个 IO 操作请求。也就是这些 IO 操作可以堆叠在一起。

注意：尽管 IO 操作是按顺序投递的，但是 IO 操作完成通知可以是随机无需的（在多线程等待 IO 完成通知时）。

重要接口

CreateIoCompletionPort

该接口可以仅创建 IO 完成端口，也可以将现有 IO 完成端口与支持重叠 IO 的任何句柄（TCP 套接字，文件，命名管道等）相关联。

// 头文件：ioapiset.h
HANDLE CreateIoCompletionPort([in] HANDLE FileHandle,[in, optional] HANDLE ExistingCompletionPort,[in] ULONG_PTR CompletionKey,[in] DWORD NumberOfConcurrentThreads
);

AcceptEx 函数接受新连接，返回本地和远程地址，并接收客户端应用程序发送的第一个数据块。

BOOL AcceptEx([in] SOCKET sListenSocket,[in] SOCKET sAcceptSocket,[in] PVOID lpOutputBuffer,[in] DWORD dwReceiveDataLength,[in] DWORD dwLocalAddressLength,[in] DWORD dwRemoteAddressLength,[out] LPDWORD lpdwBytesReceived,[in] LPOVERLAPPED lpOverlapped
);

ConnectEx 函数与指定的套接字建立连接，并可以选择在建立连接后发送数据。仅在面向连接的套接字上支持 ConnectEx 函数。

BOOL ConnectEx([in] SOCKET s,[in] const sockaddr *name,[in] int namelen,[in, optional] PVOID lpSendBuffer,[in] DWORD dwSendDataLength,[out] LPDWORD lpdwBytesSent,[in] LPOVERLAPPED lpOverlapped
)

DisconnectEx 函数关闭套接字上的连接，并允许重用套接字句柄。

BOOL DisconnectEx(SOCKET s,LPOVERLAPPED lpOverlapped,DWORD dwFlags,DWORD dwReserved
)

WSARecv 函数从连接的套接字或绑定的无连接套接字接收数据。

int WSAAPI WSARecv([in] SOCKET s,[in, out] LPWSABUF lpBuffers,[in] DWORD dwBufferCount,[out] LPDWORD lpNumberOfBytesRecvd,[in, out] LPDWORD lpFlags,[in] LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,[in] LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE lpCompletionRoutine
);

WSASend 函数在连接的套接字上发送数据。

int WSAAPI WSASend([in] SOCKET s,[in] LPWSABUF lpBuffers,[in] DWORD dwBufferCount,[out] LPDWORD lpNumberOfBytesSent,[in] DWORD dwFlags,[in] LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,[in] LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE lpCompletionRoutine
);

GetQueuedCompletionStatus

尝试从指定的 I/O 完成端口取消对 I/O 完成数据包的排队。如果没有完成数据包排队，函数将等待与完成端口关联的挂起 I/O 操作完成。此函数将线程与指定的完成端口相关联。一个线程最多可以与一个完成端口相关联。

BOOL GetQueuedCompletionStatus([in] HANDLE CompletionPort,LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred,[out] PULONG_PTR lpCompletionKey,[out] LPOVERLAPPED *lpOverlapped,[in] DWORD dwMilliseconds
);

boost.asio

boost.asio 是一个跨平台的 C++ 网络库。支持同步 IO 和异步 IO。

同步 IO

boost::asio::io_context io_context;
boost::asio::ip::tcp::socket socket(io_context);
// 抛异常版本的接口
socket.connect(server_endpoint); // 将会抛出异常// 带错误信息版本的接口
boost::system::error_code ec;
socket.connect(server_endpoint, ec); // 这里不会抛出异常

异步 IO

proactor 模型

Asynchronous Operation Processor reactor 模型中，相当于 select、poll、epoll。 IOCP 中，相当于 AcceptEx、WSARecv、WSASend 等。

怎么描述 proactor 网络模型？

当发起者想要处理一个 io，通过异步操作处理器（AOP）执行一个异步操作，并在异步操作返回后将事件写入完成事件队列，同时提供完成处理回调函数等待完成通知后调用该回调函数。

前摄器通过异步事件解复用器阻塞等待完成事件队列中的事件发生，并将完成事件返回给发起者调用回调函数。

基本概念及接口

io_context 类似 reactor 对象，或者 iocp 对象。

ip::tcp::endpoint：端点，某个地址和端口的封装。

ip::tcp::socket：socket 创建时，需要与 io_context 进行绑定。

reactor 和 proactor 的区别

reactor 和 proactor 处理 io 的设计模式，都是将对 io 的处理转化为对事件的处理（共同点）。

不同点：

reactor 通常采用的是同步 io，proactor 通常采用的是异步 io。注意：proactor 也可由 reactor 来实现。
reactor 处理方式是你要做什么（处理 io），reactor 告诉你什么时候（就绪事件）可以做，然后你再做（处理 io）。proactor 处理方式是你要做什么（处理 io），proactor 把事件做完（处理 io）后告诉你处理后的结果（完成事件）。