【全网首发】利用APC异步模型实现底层socket高效并发

ANormalUser

前言：

• socket有着不同的模型，不同的模型有不同的并发性能。
• 常用的模型一般有线程池模型，Select模型，Asynchronous异步模型，IOCP等等（WSAAsyncSelect内部即使用IOCP），不同的模型有不同的优势。
• 本程序使用的模型利用Asyncroneus Procedure Call完整实现。本质上仍然是Asynchronous异步模型，但是和原来的Asynchronous异步模型不同的是，本程序直接实现了WSPSelect的IOCTL_AFD_SELECT异步过程，和其他的异步过程的实现函数完全不同（注意：WSASelect并未开放异步接口，程序参考ReactOS实现）
• 叫“全网首发”可能也有点问题，不知道之前有没有大佬逆向过winsock实现过相似的异步过程。（不过我反正翻不到，翻到了可以提醒我）

正文：

• 原系统的WSASelect并未开放异步接口，但是实际上，WSASelect调用NtDeviceIoControlFile实现，NtDeviceIoControlFile函数本身可以实现APCRoutine，于是便有了这个程序。
• 在代码中，WSPSockProcessAsyncSelect（我乱取的名字，别太在意）实现了Select过程的异步化。本命令被调用后将会直接返回，不会阻塞程序，当select过程产生真实的数据反馈时，内核将会异步调用ApcRoutine：
• 所以只要稍加封装便可得到这个异步模型，这个异步模型可以实现socket消息的异步通知（包括客户连接，send消息，recv消息等等）
• 提示：IOCP模型实际工作原理与此类似，不过IOCP模型是使用完成端口实现的异步调用。
• 程序效率对比（仅仅比较多客户accept和断开的速度，测试结果已经去除包括输出、数据显示在内的可能干扰程序速度的因素）：
  • BBTCP纯连接效率（IOCP实现）：
  • MSAFD纯连接效率（即本程序）：
  • 可以看到效率十分接近，证明本模型在1000用户量依次连接时异步效率不错。（在测试1000连接时，BBTCP出现了大约1%的连接没有连上，本程序在此测试中未出现此情况。在测试10000连接时，本程序也出现了约1%的连接没有连上的情况，这也说明本单线程模型可能不是很适合超大量用户并发）

已知问题：

• AsyncSelect不会记录事件是否已经发生过！即如果一个客户向本模型请求了Client，模型如果没有accept的话，异步接口将会被一直触发（AFD_EVENT_ACCEPT事件）！直到accpet为止！
• 同理，如果程序向服务端send了数据，服务端没有recv，异步接口将会被一直触发（AFD_EVENT_RECEIVE事件）。
• 这个问题其实和select本身有关，select其实就是查询是否存在某事件，如果事件没有响应的动作（例如还有数据没有recv），该事件将会一直被查询到，直到事件被响应。

源码下载：

msafd.zip (63.98 KB, 下载次数: 367)

2022-8-28 19:26 上传

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yangyzyy

开源精神必须支持~

ssflaq

谢谢分享，楼主辛苦。

离开了

感谢分享，很给力！~感谢分享，很给力！~感谢分享，很给力！~感谢分享，很给力！~感谢分享，很给力！~

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离开了

6666666666666666666

a3100026750

感谢开源

Toomy

ANormalUser 发表于 2022-8-30 07:03
@冬夏 上面的测试模拟的是大量Client存活极短的时间情况下的极端连接情况，不是稳定连接存活情况。所以有区 ...

你好，请问设置客户类 连接超时 发送超时该怎么写呢，有偿求改写

在我眼里

大佬 好像取IP地址有点问题 如果是wai网IP取不完整

astaaaaaa

这个太厉害了 学习一下。。。。。。。。。。。