Delphi实现高性能的Socket通讯服务器(完成端口模型IOCP)

很多人费尽心思，都没有找到一个完美的 I/O CP 例程，甚至跟人于误解，先将本人编写的例程公布出来，希望对那些苦苦寻觅的人带来收获。本例程可以作为初学者的学习之用，亦可以作为大型服务程序的通讯模块。其处理速度可以说，优化到了极点。如果理解了本例程的精髓，加上一个高效的通讯协议，你完全可以用它来构建一个高性能的通讯服务器。

在公布代码前，先谈谈I/O CP。对I/O CP的函数不多做说明了，网上很多，都一样。在此本人仅说一些技术上要注意的问题。

一、如何管理内存
1、IO数据缓冲管理
动态分配内存，是一种灵活的方式。但对于系统资源浪费是巨大的。因此本人采用的是预先分配服务器最大需要的内存，用链表来管理。任何时候分配交还都不需要遍历，仅需要互斥而已。
更巧妙的是，将IO发送信息和内存块有机的结合在一起，减少了链表的管理工作。

//IO操作标志
TIOFlag = (IO_ACCEPT, IO_READ, IO_WRITE);
//IO操作信息
PIOInfo =^ TIOInfo;
TIOInfo = packed record
Overlapped: TOverlapped; //重叠结构
DataBuf: TWSABUF; //IO数据信息
Socket: TSocket;
Flag: TIOFlag;
TickCountSend: DWord;
Next: PIOInfo;
Prior: PIOInfo;
end;

PUNode =^ TUNode;
TUNode = record
Next: Pointer;
end;

PIOMem =^ TIOMem;
TIOMem = packed record
IOInfo: TIOInfo;
Data: array[1..IO_MEM_SIZE] of Byte;
//申请内存的时候，返回的是Data的地址
end;

2、链路数据管理
采用双向链表结构，减少删除节点时遍历消耗的时间

//每个连接的信息
PLink =^ TLink;
TLink = record
Socket: TSocket;
RemoteIP: string[30];
RemotePort: DWord;
//最后收到数据时的系统节拍
TickCountActive: DWord;
//处理该连接的当前线程的信息
Worker: PWorker;
Data: Pointer; //应用层可以设置这个成员，当OnReceive的时候，就不要每次遍历每个连接对应的数据区了
Section: TRTLCriticalSection;
Next: PLink;
Prior: PLink;
end;

二、如何管理线程
每个工作线程创建的时候，调用：OnWorkerThreadCreateEvt，该函数可以返回这个线程对应的信息，比如为该线程创建的数据库连接控件或对应的类等，在OnReceive的可以从Link的Worker访问该成员Worker^.Data。

//工作线程信息
PWorker =^ TWorker;
TWorker = record
ID: THandle;
CompletionPort: THandle;
Data: Pointer; //调用OnWorkerThreadCreateEvt返回的值
//用于反应工作情况的数据
TickCountLong,
TickCountActive: DWord;
ExecCount: Integer;
//线程完成后设置
Finished: THandle;
Next: PWorker;
end;

同理，服务线程也是具有一样的特点。相见源码。

关于线程同步，一直是众多程序头疼的问题。在本例程中，尽量避免了过多的互斥，并有效地防止了死锁现象。用RTLCriticalSection，稍微不注意，就会造成死锁的灾难。哪怕是两行代码的差别，对多线程而言都是灾难的。在本例程中，对数据同步需要操作的是在维护链路链表方面上。服务线程需要计算哪个连接空闲超时了，工作线程需要处理断线情况，应用层主动发送数据时需要对该链路独占，否则一个在发送，一个在处理断线故障，就会发送冲突，导致灾难后果。

在本人的压力测试中，已经有效的解决了这个问题，应用层部分不需要做什么同步工作，可以安心的收发数据了。同时每个线程都支持了数据库连接。

三、到底要创建多少个工作线程合适
很多文章说，有N个CPU就创建N个线程，也有说N*2+2。最不喜欢说话不负责任的人了，本例程可以让刚入门 I/O CP 的人对它有更深入的了解。

四、该不该使用类
　　有人说，抛弃一切类，对于服务器而言，会为类付出很多代价，从我的观点看，为类付出代价的，主要是动态创建的原因。其实，类成员访问和结构成员访问一样，需要相对地址。如果都是预先创建的，两者没有多大的差别。本例程采用裸奔函数的方式，当然在应用层可以采用类来管理，很难想象，如果没有没有类，需要多做多少工作。

五、缺点
　　不能发大数据包，只能发不超过固定数的数据包。但对于小数据报而言，它将是优秀的。

原文：http://club.topsage.com/thread-2234914-1-1.html