读懂源码系列-FileZilla Server 设计原则分析-socket 事件响应流程（3）

1. 网络模型初探

        FTP 服务器会监听指定的 21 端口，等待用户连接，这是所谓的控制连接。当需要数据传输时，客户端和服务器之间会再建立一个数据连接。

        本期文章暂不涉及 FTP 协议的处理过程，重点在于梳理 FileZilla Server 的网络模型。

接上一期，FTP 服务器初始化线程代码。该线程创建了 CServer 类，执行流程来到 CServer::Create 函数（节选）：

bool CServer::Create(){//Create windowRegisterClassEx(&wndclass);m_hWnd = CreateWindow(_T("FileZilla Server Helper Window"), _T("FileZilla Server Helper Window"), 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, GetModuleHandle(0));if (!m_hWnd)return false;SetWindowLongPtr(m_hWnd, GWLP_USERDATA, (LONG)this);hMainWnd = m_hWnd;//ListenSocketif (CreateListenSocket()) {m_nServerState = STATE_ONLINE;ShowStatus(_T("Server online."), 0);}elseShowStatus(_T("Server not online."), 1);//AdminListenSocketCreateAdminListenSocket();return true;}

        忽略其他初始化工作，我们来关注监听 socket 的建立，以此探究 FTP 服务器的网络模型。依次跟踪以下代码：

CServer::Create()CServer::CreateListenSocket()CServer::CreateListenSocket(CStdString ports, bool ssl)CAsyncSocketEx::Create(UINT nSocketPort, int nSocketType, long lEvent, LPCTSTR lpszSocketAddress, int nFamily, bool reusable)

        可以发现其实 CListenSocket 是 CAsyncSocketEx 的派生类。在 CAsyncSocketEx::Create 里，进行了如下工作：

                1.创建原始 socket；

                2.将原始 socket 存入辅助窗口 CAsyncSocketExHelperWindow；

                3.调用 WSAAsyncSelect 将 socket 和辅助窗口关联并指定发生感兴趣的 socket 事件时，使用特定的消息通知窗口关联的过程；

        其中第 2 点是最关键的，依次跟踪以下代码，发现每个 socket 关联了一个索引： 

CAsyncSocketEx::AttachHandle(SOCKET hSocket, int family)CAsyncSocketExHelperWindow::AddSocket(CAsyncSocketEx *pSocket, int &nSocketIndex)

        而第 3 点的巧妙之处在于，为位置为 index 的 socket 指定的消息为 WM_SOCKETEX_NOTIFY + index。因此，每个 socket 都直接对应一条自定义消息，消息分发速度较MFC CAsyncSocket 快（未验证，该项目声称。出处见 AsyncSocketEx.h 文件注释部分）。

        此外，CAsyncSocketExHelperWindow 最重要的就是里边的窗口过程。发生 socket 事件时，由辅助窗口的窗口过程处理。发生 FD_ACCEPT 事件时，该窗口过程调用 CAsyncSocketEx::OnAccept(int) 虚函数。

        同时，为了保证每个线程只有一个 CAsyncSocketExHelperWindow，在 CAsyncSocketEx 类内有以下两个成员：

//Pointer to the data of the local threadstruct t_AsyncSocketExThreadData{CAsyncSocketExHelperWindow *m_pHelperWindow{};int nInstanceCount{};std::list<CAsyncSocketEx*> layerCloseNotify;} *m_pLocalAsyncSocketExThreadData{};//List of the data structures for all threadsstatic thread_local t_AsyncSocketExThreadData* thread_local_data;

       并且，CAsyncSocketEx 类具有以下初始化代码：

bool CAsyncSocketEx::InitAsyncSocketExInstance(){//Check if already initializedif (m_pLocalAsyncSocketExThreadData) {return true;}DWORD id = GetCurrentThreadId();// Get thread specific dataif (!thread_local_data) {thread_local_data = new t_AsyncSocketExThreadData;thread_local_data->m_pHelperWindow = new CAsyncSocketExHelperWindow(thread_local_data);}m_pLocalAsyncSocketExThreadData = thread_local_data;++m_pLocalAsyncSocketExThreadData->nInstanceCount;return true;}

        因此，这就保证了所有同一个线程里的 CAsyncSocketEx 对象，共享一个 t_AsyncSocketExThreadData 结构体，即共享一个 辅助窗口。

        举例来说，bool CServer::Create() 代码里，至少创建了两个 CAsyncSocketEx 对象as1,as2。as1 创建时，由于整个线程还未有 CAsyncSocketEx 对象。因此thread_local_data = 0，新建了辅助窗口。而 as2 创建时，thread_local_data  != 0，此时实例数量为2。整体图解如下：

2.总结

        通过忽略具体的处理流程，我们找到了 socket 事件的响应流程。那么具体如何处理 socket 时间呢，这就涉及到具体的执行线程了。将由下一节讲述。本章有意思的地方有：

        1.通过 static thread_local 关键字设计同一线程内所有对象共享的数据

        2.通过索引加快消息分发