读懂源码系列-FileZilla Server 设计原则分析-socket 事件处理流程（4）

1.前言

        上一篇讲到 socket 发生 FD_ACCEPT 事件时，处理流程到达辅助窗口的窗口过程。那么 FD_ACCEPT 事件是如何处理的呢？本篇带领大家一探究竟。

2.处理流程

        首先跟踪如下函数：

static LRESULT CALLBACK CAsyncSocketExHelperWindow::WindowProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
void CListenSocket::OnAccept(int nErrorCode)
BOOL CAsyncSocketEx::Accept( CAsyncSocketEx& rConnectedSocket, SOCKADDR* lpSockAddr /*=NULL*/, int* lpSockAddrLen /*=NULL*/ )
void CServerThread::AddSocket(SOCKET sockethandle, bool ssl)
BOOL CThread::PostThreadMessage(UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
int CServerThread::OnThreadMessage(UINT Msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
void CServerThread::AddNewSocket(SOCKET sockethandle, bool ssl)

        第 1 行的函数，是辅助窗口的窗口过程。当 FTP 服务器的监听端口发生 FD_ACCEPT 事件时，辅助窗口调用 CAsyncSocketEx::OnAccept(int ) 虚函数，但监听 socket 已将该虚函数覆盖。因此，处理流畅来到第 2 行。

        第 2 行的函数，主要做了两个工作。第一工作是第 3 行，实际上接受客户端的连接，得到一个已连接的套接字 sockethandle；第二个工作是第 4 行，将 sockethandle 交由某个 CServerThread 线程处理。

        第 4 ~ 7 行的函数，即是线程如何处理 sockethandle 的过程。

void CServerThread::AddSocket(SOCKET sockethandle, bool ssl)
{
	PostThreadMessage(WM_FILEZILLA_THREADMSG, ssl ? FTM_NEWSOCKET_SSL : FTM_NEWSOCKET, (LPARAM)sockethandle);
}

        注意，此处的 PostThreadMessage 只有 3 个参数，并不是 Win32 SDK 里的函数。而是如下函数：

BOOL CThread::PostThreadMessage(UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
	BOOL res=::PostThreadMessage(m_dwThreadId, message, wParam, lParam);;
	ASSERT(res);
	return res;
}

        可以看到，FTP 服务器使用了投递线程消息的方式，去处理已连接的套接字。那么该线程必有 Windows 消息循环。

        CThread 是 CServerThread 的基类，CThread 是线程的包装器。可以发现，以下函数就是线程中的消息循环：

DWORD CThread::Run()
{
	InitInstance();
	SetEvent(m_hEventStarted);
	m_started = true;
	MSG msg;
	while (GetMessage(&msg, 0, 0, 0)) {
		// Since we do not handle keyboard events in the thread, don't translate messages.

		if (!msg.hwnd)
			OnThreadMessage(msg.message, msg.wParam, msg.lParam);
		DispatchMessage(&msg);
	}
	DWORD res = ExitInstance();
	delete this;
	return res;
}

        这个函数，使用了设计模式中的模版方法。在进入消息循环之前，派生类可以覆盖 InitInstance 虚函数完成指定的初始化任务；而在退出消息循环之后，派生类可以覆盖 ExitInstance 虚函数完成指定的析构任务。

        重点看消息循环，当通过 ::PostThreadMessage 向指定线程投递消息时，调用 GetMessage 得到的消息 msg，其 msg.hwnd == NULL。因为该消息不属于任何窗口，而此后 DispatchMessage 也无法调用指定窗口的窗口过程。

        所以，处理流程来到了 CServerThread::OnThreadMessage---->CServerThread::AddNewSocket。在 AddNewSocket 函数中，我们看到已连接的套接字 sockethandle 与一个 CControlSocket 对象关联起来。没错，CControlSocket 是 CAsyncSocketEx 的派生类。此时，已连接的套接字，就与这个线程里唯一的辅助窗口关联起来。当客户端通过这个套接字发送命令到服务器时，系统发送 FD_READ 可读通知到该线程的消息队列，而  CThread::Run 中的 DispatchMessage 将把该消息发送给辅助窗口的窗口程序处理。

        至此，sokcet 事件 FD_ACCPET 的大致处理过程已经分析完毕。示意图如下：

        线程的选择其实也是一大学问，涉及到负载均衡问题。这里先不展开。下面来看一下，服务器线程池的建立。

3.服务器线程 CServerThread

       可以看到，服务器中的 CServerThread 是服务器线程池中的线程。在 FTP 主线中，有一个主窗口，其句柄值为 hMainWnd。线程池中的所有线程，通过 PostMessage 与主线程通信。那主线程中，如何区别是哪个线程发送的消息呢？答案就在  CServerThread 的创建代码中：

	//Create the threads
	int num = (int)m_pOptions->GetOptionVal(OPTION_THREADNUM);
	for (int i = 0; i < num; ++i) 
	{
		int index = GetNextThreadNotificationID();
		CServerThread *pThread = new CServerThread(WM_FILEZILLA_SERVERMSG + index);
		m_ThreadNotificationIDs[index] = pThread;
		if (pThread->Create(THREAD_PRIORITY_NORMAL, CREATE_SUSPENDED)) 
		{
			pThread->ResumeThread();
			m_ThreadArray.push_back(pThread);
		}
	}

        每个 CServerThread 创建时，都得到了一个关联的通知ID = WM_FILEZILLA_SERVERMSG + index，其中 index 是这个线程在主线程中的存储位置索引。当特定线程使用 PostMessage 向主线程传递消息时，把 ID 作为消息值，即：

	PostMessage(hMainWnd, ID, 0, 0)

       当主线程收到消息时，把 ID 值减去 WM_FILEZILLA_SERVERMSG 即可得到是哪个线程发送的消息。

4.总结

        至此，我们得出了 FTP 服务器的整体通信机制：

        已客户端连接服务器为例。首先，FTP服务器创建了主窗口 hMainWnd 用于处理全局性的任务。然后当监听 socket 创建的时候，辅助窗口 hHelperWnd 就建立了起来。

在每个拥有 CAsyncSocketEx 对象的线程中，都有辅助窗口，用于处理所有 socket 通知。

        当客户端连接服务器时，hHelperWnd 收到 FD_ACCEPT 通知，并调用 accept 建立控制套接字。并把这个控制套接字关联到某个 CServerThread 线程。这样 ControlSocket 上的所有通知就由这个指定的 CServerThread 线程处理了。