非同步IO模型和Overlapped結構

OVERLAPPED結構主要用於非同步I/O操作，其資料結構定義如下： 

typedef struct _OVERLAPPED { 
    DWORD Internal;     // 系統保留，存放系統設定的狀態 
    DWORD InternalHigh; // 系統保留，存放被傳輸資料的長度 
    DWORD Offset;       // 指定檔案的位置，檔案位置是相對檔案開始處的位元組位移量。 
    DWORD OffsetHigh;   // 指定開始傳送資料的位元組位移量的高位字 
    HANDLE hEvent;      // 標識事件，資料傳送完成時把它設為訊號狀態 
}OVERLAPPED; 

Overlapped I/O模型可以用以下幾種方式實現： 

一、核心對象實現 
1. 把裝置控制代碼看作同步對象，ReadFile將裝置控制代碼設定為無訊號。ReadFile非同步I/O位元組位置必須在OVERLAPPED結構中指定。 
2. 完成I/O，設定資訊狀態為有訊號。 
3. 通過WaitForSingleObject或WaitForMultipleObject判斷或者非同步裝置調用GetOverLappedResult函數。 

二、事件核心對象實現 
1. Overlapped成員hEven標識事件核心對象。CreateEvent,為每個請求建立一個事件，初始化每個請求的hEvent成員。調用WaitForMultipleObject來等其中一個或全部完成。 
2. Event對象必須是手動重設，使用自動重設WaitForSingleObject()和 WaitForMultipleObjects()函數不會返回。 

關於自動重設事件和手動重設事件 
自動重設事件：WaitForSingleObject()和WaitForMultipleObjects()會等待事件到訊號狀態，隨後又自動將其重設為非訊號狀態，保證等待此事件的線程中只有一個會被喚醒。 
手動重設事件：需要調用ResetEvent()才會重設事件。可能有若干個線程在等待同一事件，這樣當事件變為訊號狀態時，所有等待線程都可以運行了。 SetEvent()函數用來把事件對象設定成訊號狀態，ResetEvent()把事件對象重設成非訊號狀態，兩者均需事件物件控點作參數。 

三、非同步程序呼叫 
在一個Overlapped I/O完成之後，系統調用callback回呼函數。系統在裝置控制代碼有訊號狀態下，才會調用回呼函數，傳給它完成I/O請求的錯誤碼，傳輸位元組數和 Overlapped結構的地址。通過下面的五個函數可以設定訊號狀態：SleepEx，WaitForSingleObjectEx，WaitForMultipleObjectEx，SingalObjectAndWait，MsgWaitForMultipleObjectsEx。 

四、完成連接埠 

完成連接埠(I/O completion)的優點：不會限制handle個數，可處理成千上萬個串連。I/O completion port允許一個線程將一個請求暫時儲存下來，由另一個線程為它做實際服務。 

並行存取模型與線程池：在典型的並行存取模型中，伺服器為每一個用戶端建立一個線程，如果很多客戶同時請求，則這些線程都是啟動並執行，那麼CPU就要一個個切換，CPU花費了更多的時間線上程切換，線程卻沒得到很多CPU時間。到底應該建立多少個線程比較合適呢，微軟體協助文檔上講應該是2*CPU個。但理想條件下最好線程不要切換，而又能象線程池一樣，重複利用。I/O完成連接埠就是使用了線程池。一個線程執行任務結束後不會銷毀，而是重新回到線程隊列中。