IOCP完全开发经验总结（一）：简介

背景

在2016年的时候，自己做的一个游戏项目英语杀（C++/Qt）游戏后台使用了很普通的socket连接方式：一个socket+一个线程模式，这种模式连接几百个客户端应该没问题，成千上万个就不行了。虽然当时项目还用不到，但抱着技术第一的态度在网上搜了很久的文章，最终确定了学习和开发IOCP来解决高并发的问题（当初并不知道有libevent、libuv这些库的存在，所以才入了坑），前前后后开发和维护了近4年，看了相当多的IOCP源码（古今中外都有），也解决了非常多的问题和坑，目前项目的生产环境很稳定，阿里云最低配的云主机（1核1G）运行无压力，现就开发时遇到的所有问题统一做一个分析和解答系列文章。

简介

一、后台框架：

1、IOCP内核库

库使用VC6开发（因为编译和运行快，文件小，依赖少），整体就是一个dll，主要封装了IOCP的核心代码，提供了非常多的C函数供使用。

2、Qt封装IOCP的库

这是第一层封装，将Dll库封装为一个类，完成了所有导出函数、句柄的封装，和IOCP库的载入和卸载。

3、Server封装

这是第二层封装，主要加入和解决了以下问题：
1、TCP数据的粘包处理，定义了数据的类型、简单验证、加密等。
2、随机数的同步。
3、定义了用户、群、群主的数据结构和功能，完善了群的管理（包括查找、进入和离开群，创建和解散群，群主的更换和T人，群数据发送和用户信息同步等）。

4、GameServer封装

这主要实现了业务逻辑，也做了其他一些亮点功能，比如多线程完成日志的记录、数据库的查询等。

二、内核库介绍

1、心跳机制

windows系统内核的TCP协议里并没有实现心跳，导致客户端异常断开后无法检测到，所以自己实现了一套写在了核心代码里。

2、自定义程度高

导出的函数中有很多set开头的函数，让开发者自定义某些IOCP的运行机制。

3、回调函数

因为库接口是C，所以只能使用回调函数的机制来运行开发者代码，缺点是使用难度有所提高，但我封装的每一层都有回调函数的示例，参照着写即可。

4、池

内核主要有两个池：SocketContext池和IOContext池，运行起来后不会频繁的new和delete，而是通过池来分配和回收，大大降低了new和delete的开销。

5、收发各使用一个IOContext

Send维护一个发送队列，且发送一个包的最大长度是8192左右，内核发送大数据时按照这个包自动拆分包，且完善了发送错误处理。

6、锁

把这个单独提出来是因为之前的代码里用到了至少3个锁，分别用来保护两个池和一个SocketClient队列，最近我把内核重新进行了大的重构，把这三个锁都去掉了，实现了无锁IOCP，后期的文章里会慢慢进行说明。

7、其他

内核还处理了各式各样的异常和错误。目前就想起来这么多，除了IOCP核心代码是用小猪的更改而来（修改达到70%左右吧），其他的全部都是自己设计和编写的，后期也会进行开源。顺带说一句，用C++开发全栈真是活的不耐烦了。。。

原理和参考

原理方面的东西我就不赘述了，我是直接从最low模型到IOCP模型的，中间还有其他异步模型，因为都不如IOCP我就直接跳过，这里只讲一些小猪的代码里没提到的坑。关于其他异步模型和IOCP的原理、简单实现只需参考小猪的一篇文章就行：

完成端口(CompletionPort)详解 - 手把手教你玩转网络编程系列之三

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