本文只讨论OverLapped I/O的三种异步模型及完成端口,像select、SWASelect不作讨论,讨论顺序从劣到优,方便于循序渐进地对比,更容易区分各模型之间的差别。

1. OverLapped I/O 设备内核对象模型,这种模型虽然采用异步,但为了知道对象是否触发,需要一直挂起线程,换个角度来说,与同步的差异不大。

2. OverLapped I/O 事件内核对象模型,这模型比较前一种就先进多了,它可以同时等待多个事件,但是waitForMultipleObject最多只能等待64个事件,也就是说如果server有6400个连接的话,就需要100个线程。我们知道线程之间上下文切换是很耗CPU的。这样在多连接多并发的情况下还是达不到我们期望的高性能。

3. OverLapled I/O 完成例程模型,这模型较之前又有很大的改进。少了单线程最多只能处理64个事件的限制,但它在高性能方面还是存在一个问题,就是它是那个线程请求就那个线程处理,这样会存在个别CPU核空闲着,而个别CPU核又很吃紧的情况。简而言之,少了负载均衡。

4. 完成端口。完成端口是几种模型中最先进的,它预先申请好线程,一般有多少个核就申请多少个线程,这样可以避免线程间切换而浪费CPU无谓的开销。当有请求到来,完成端口会均衡地分配到每个线程中去,从而达到CPU各核之间的负载均衡。

考虑到单文字描述还不够直观对比,下面再给一个简化后对比的表:

模型

与前一种对比优点

缺点

设备内核对象模型

---

与同步的差异不大

事件内核对象模型

可以同时等待多个事件

每个线程最多只能等待64个事件,多线程下增加了CPU上下文切换的开销

完成例程模型

少了单线程最多只能处理64个事件的限制,减少多线程上下文切换的开销

没有CPU的负载均衡

完成端口

使用CPU负载均衡,充分利用CPU各核

---

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