Ascent網(wǎng)絡(luò)模塊
Author: Kevin Lynx
Ascent是WoW的服務(wù)器模擬器，你可以從它的SVN上獲取它的全部代碼，并從它的WIKI頁(yè)面獲取架構(gòu)起整個(gè)服務(wù)器的相關(guān)步驟。
基本架構(gòu)：
Ascent網(wǎng)絡(luò)模塊核心的幾個(gè)類(lèi)關(guān)系如下圖所示：
ThreadBase屬于Ascent線程池模塊中的類(lèi)，它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)job類(lèi)，當(dāng)其被加入到線程池中開(kāi)始執(zhí)行時(shí)，線程池管理器會(huì)為其分配一個(gè)線程（如果有線程資源）并多態(tài)調(diào)用到ThreadBase派生類(lèi)的run函數(shù)。
SocketWorkerThread用以代表IOCP網(wǎng)絡(luò)模型中的一個(gè)工作者線程，它會(huì)從IOCP結(jié)果隊(duì)列里取出異步IO的操作結(jié)果。這里的IOCP使用的完成鍵是Socket對(duì)象指針。SocketWorkerThread獲取到IO操作結(jié)果后，根據(jù)獲得的完成鍵將結(jié)果通知給具體的Socket對(duì)象。（Socket的說(shuō)明見(jiàn)后面）
ListenSocket代表一個(gè)監(jiān)聽(tīng)套接字。該網(wǎng)絡(luò)模塊其實(shí)只是簡(jiǎn)單地將socket中的概念加以封裝。也就說(shuō)，它依然把一個(gè)套接字分為兩種類(lèi)型：監(jiān)聽(tīng)套接字和數(shù)據(jù)套接字（代表一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接）。所謂的監(jiān)聽(tīng)套接字，是指只可以在該套接字上進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)操作；而數(shù)據(jù)套接字則只可以在此套接字上進(jìn)行發(fā)送、接收數(shù)據(jù)的操作。
Socket代表我上面說(shuō)的數(shù)據(jù)套接字。ListenSocket是一個(gè)類(lèi)模板，為這個(gè)模板指定的模板參數(shù)通常是派生于Socket的類(lèi)。其實(shí)這里使用了這個(gè)小技巧隱藏了工廠模式的細(xì)節(jié)。因?yàn)長(zhǎng)istenSocket被放在一個(gè)單獨(dú)的線程里運(yùn)作，當(dāng)其接受到一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，就創(chuàng)建一個(gè)Socket派生類(lèi)對(duì)象。（ListenSocket類(lèi)如何知道這個(gè)派生類(lèi)的類(lèi)名？這就是通過(guò)類(lèi)模板的那個(gè)模板參數(shù)）
上層模塊通常會(huì)派生Socket類(lèi)，實(shí)現(xiàn)一些IO操作的回調(diào)。也就說(shuō)，當(dāng)某個(gè)IO操作完成后，會(huì)通過(guò)Socket基類(lèi)讓上層模塊獲取通知。
SocketMgr是一個(gè)全局單件類(lèi)。它主要負(fù)責(zé)一些網(wǎng)絡(luò)庫(kù)的全局操作（例如winsock庫(kù)的初始化），它還維護(hù)了一個(gè)容器，保存所有的Socket對(duì)象。這其實(shí)是它的主要作用。
運(yùn)作之一，接收新的連接：
接收新的網(wǎng)絡(luò)連接是通過(guò)ListenSocket實(shí)現(xiàn)的。在創(chuàng)建一個(gè)ListenSocket對(duì)象時(shí)，你需要指定它的模板參數(shù)。這個(gè)參數(shù)通常是一個(gè)派生于Socket的類(lèi)。如下：
ascent-logonserver/Main.cpp
ListenSocket<AuthSocket> * cl = new ListenSocket<AuthSocket>(host.c_str(), cport);
AuthSocket派生于Socket。創(chuàng)建ListenSocket時(shí)構(gòu)造函數(shù)指定監(jiān)聽(tīng)I(yíng)P和監(jiān)聽(tīng)端口。
因?yàn)長(zhǎng)istenSocket派生于ThreadBase，屬于線程池job，因此要讓ListenSocket工作起來(lái)，只需要將其加入到線程池管理器：
ascent-logonserver/Main.cpp
ThreadPool.ExecuteTask(cl);
ListenSocket開(kāi)始運(yùn)作起來(lái)后，會(huì)阻塞式地WSAAccept。如果WSAAccept返回一個(gè)有效的套接字，ListenSocket就創(chuàng)建一個(gè)Socket派生類(lèi)對(duì)象（類(lèi)型由模板參數(shù)指定），在上面舉的例子中，也就是AuthSocket：
ascent-logonserver/ ListenSocketWin32.h
socket = new T(aSocket); //創(chuàng)建AuthSocket并保存網(wǎng)絡(luò)套接字aSocket
socket->SetCompletionPort(m_cp);//保存完成端口對(duì)象
socket->Accept(&m_tempAddress); //關(guān)聯(lián)到完成端口等
Accept函數(shù)最終會(huì)將新創(chuàng)建的Socket對(duì)象保存到SocketMgr對(duì)象內(nèi)部維護(hù)的容器里。在這里，還會(huì)回調(diào)到上層模塊的OnConnect函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)信息捕獲。
運(yùn)作之二，接收數(shù)據(jù)
在windows平臺(tái)下，該網(wǎng)絡(luò)模塊使用的是IOCP模型，屬于異步IO。當(dāng)接收新的連接時(shí)，即發(fā)出WSARecv的IO操作。在工作者線程中，也就是SocketWorkerThread中，會(huì)根據(jù)IOCP完成鍵得到Socket對(duì)象指針，然后根據(jù)不同的IO操作結(jié)果多態(tài)回調(diào)到Socket派生類(lèi)對(duì)應(yīng)的函數(shù)。例如如果是WSARecv完成，則調(diào)用到AuthSocket::OnRead函數(shù)（上述例子）。OnRead函數(shù)直接可以獲取到保存數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)指針。事實(shí)上，每一個(gè)Socket對(duì)象在被創(chuàng)建時(shí)，就會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建接收緩沖區(qū)以及發(fā)送緩沖區(qū)。
運(yùn)作之三，發(fā)送數(shù)據(jù)
分析到這里，我們可以看出，該網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)現(xiàn)得很一般。在接受數(shù)據(jù)部分，網(wǎng)絡(luò)工作者線程回調(diào)到對(duì)應(yīng)的Socket對(duì)象，Socket直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行上層邏輯處理。更好的做法是當(dāng)工作者線程回調(diào)到上層Socket（Socket的派生類(lèi)）時(shí)，這里應(yīng)該簡(jiǎn)單地將數(shù)據(jù)組織成上層數(shù)據(jù)包并放入上層數(shù)據(jù)包隊(duì)列，讓上層邏輯稍后處理，而不是讓網(wǎng)絡(luò)模塊自己去處理。這樣做主要是考慮到多線程模型。
同樣，該網(wǎng)絡(luò)模塊的發(fā)送模塊也是一樣，沒(méi)有緩沖機(jī)制。當(dāng)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，直接調(diào)用到Socket的Send函數(shù)。該函數(shù)拷貝用戶(hù)數(shù)據(jù)到自己維護(hù)的發(fā)送緩沖區(qū)，然后將自己的緩沖區(qū)指針直接提交給IOCP，WSASend發(fā)送。
結(jié)束
該網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)現(xiàn)的似乎有點(diǎn)簡(jiǎn)陋，在該模塊之上也沒(méi)有數(shù)據(jù)校驗(yàn)、數(shù)據(jù)加密的模塊（這些動(dòng)作散亂地分布在最上層邏輯）。在架構(gòu)上也沒(méi)能很好地將概念區(qū)分開(kāi)來(lái)，Socket套用了原始socket中的數(shù)據(jù)套接字，而不是我所希望的NetSession。可以圈點(diǎn)的地方在于該模塊很多地方使用了回調(diào)函數(shù)表，從而方便地實(shí)現(xiàn)事件傳送。