Winsock 完成端口模型简介
三、单句柄数据和单I/O操作数据
一个工作者线程从GetQueuedCompletionStatus这个API调用接收到I/O完成通知后，在lpCompletionKey和lpOverlapped参数中，会包含一些必要的套接字信息。利用这些信息，可通过完成端口，继续在一个套接字上的I/O处理。通过这些参数，可获得两方面重要的套接字数据：单句柄数据，以及单I/O操作数据。其中， lpCompletionKey参数包含了“单句柄数据”，因为在一个套接字首次与完成端口关联到一起的时候，那些数据便与一个特定的套接字句柄对应起来了。这些数据正是我们在进行CreateIoCompletionPort API调用的时候，通过CompletionKey参数传递的。如早先所述，应用程序可通过该参数传递任意类型的数据。通常情况下，应用程序会将与I/O 请求有关的套接字句柄保存在这里。lpOverlapped参数则包含了一个OVERLAPPED结构，在它后面跟随“单I/O操作数据”。我们的工作者线程处理一个完成数据包时（将数据原封不动打转回去，接受连接，投递另一个线程，等等），这些信息是它必须要知道的。单I/O操作数据可以是追加到一个 OVERLAPPED结构末尾的、任意数量的字节。假如一个函数要求用到一个OVERLAPPED结构，我们便必须将这样的一个结构传递进去，以满足它的要求。要想做到这一点，一个简单的方法是定义一个结构，然后将OVERLAPPED结构作为新结构的第一个元素使用。举个例子来说，可定义下述数据结构，实现对单I/O操作数据的管理：
{
OVERLAPPED Overlapped;
WSABUF DataBuf;
CHAR Buffer[DATA_BUFSIZE];
BOOL OperationType;
}PER_IO_OPERATION_DATA
该结构演示了通常要与I/O操作关联在一起的某些重要数据元素，比如刚才完成的那个I/O操作的类型（发送或接收请求）。在这个结构中，我们认为用于已完成 I/O操作的数据缓冲区是非常有用的。要想调用一个Winsock API函数，同时为其分配一个OVERLAPPED结构，既可将自己的结构“造型”为一个OVERLAPPED指针，亦可简单地撤消对结构中的 OVERLAPPED元素的引用。如下例所示：
// 可像下面这样调用一个函数
WSARecv(socket, ..., (OVERLAPPED *)&PerIoData);
// 或像这样
WSARecv(socket, ..., &(PerIoData.Overlapped));
在工作线程的后面部分，等GetQueuedCompletionStatus函数返回了一个重叠结构（和完成键）后，便可通过撤消对 OperationType成员的引用，调查到底是哪个操作投递到了这个句柄之上（只需将返回的重叠结构造型为自己的 PER_IO_OPERATION_DATA结构）。对单I/O操作数据来说，它最大的一个优点便是允许我们在同一个句柄上，同时管理多个I/O操作（读 /写，多个读，多个写，等等）。大家此时或许会产生这样的疑问：在同一个套接字上，真的有必要同时投递多个I/O操作吗？答案在于系统的“伸缩性”，或者说“扩展能力”。例如，假定我们的机器安装了多个中央处理器，每个处理器都在运行一个工作者线程，那么在同一个时
候，完全可能有几个不同的处理器在同一个套接字上，进行数据的收发操作。
最后要注意的一处细节是如何正确地关闭I/O完成端口—特别是同时运行了一个或多个线程，在几个不同的套接字上执行I/O操作的时候。要避免的一个重要问题是在进行重叠I/O操作的同时，强行释放一个OVERLAPPED结构。要想避免出现这种情况，最好的办法是针对每个套接字句柄，调用closesocket函数，任何尚未进行的重叠I/O操作都会完成。一旦所有套接字句柄都已关闭，便需在完成端口上，终止所有工作者线程的运行。要想做到这一点，需要使用PostQueuedCompletionStatus函数，向每个工作者线程都发送一个特殊的完成数据包。该函数会指示每个线程都“立即结束并退出”。下面是PostQueuedCompletionStatus函数的定义：
HANDLE CompletionPort,
DWORD dwNumberOfBytesTransferred,
ULONG_PTR dwCompletionKey,
LPOVERLAPPED lpOverlapped
);
其中，CompletionPort参数指定想向其发送一个完成数据包的完成端口对象。而就dwNumberOfBytesTransferred、 dwCompletionKey和lpOverlapped这三个参数来说，每一个都允许我们指定一个值，直接传递给 GetQueuedCompletionStatus函数中对应的参数。这样一来，一个工作者线程收到传递过来的三个 GetQueuedCompletionStatus函数参数后，便可根据由这三个参数的某一个设置的特殊值，决定何时应该退出。例如，可用 dwCompletionPort参数传递0值，而一个工作者线程会将其解释成中止指令。一旦所有工作者线程都已关闭，便可使用CloseHandle函数，关闭完成端口，最终安全退出程序。
