1. 背景
構建一個服務應用程序，常用的主要有兩種模型： 串行模型和並行模型。
1）串行模型： 一個線程等待一個請求，當請求到達時，線程被喚醒對請求進行處理；處理完後再接着等待下一個請求。
缺點：不能同時處理多個請求。
2）並行模型：一個線程等待一個請求，當請求到達時，線程會創建一個新的線程來處理請求。然後線程進入下一次循環等待下一個請求。新的線程處理完請求後，會自行終止。
缺點：如果請求數量較多，需要創建相對數量的線程，一方面線程頻繁地創建、終止會帶來開銷；另一方面，線程數量過多，但實際上機器的CPU數量有限，且這些線程大多都是處於可調度的狀態，那麼內核需花費很多在線程的切換上下文的過程，導致沒有多少CPU時間來執行真正需要的任務。 I/O完成端口內核對象可解決此類問題。
2. 創建I/O完成端口
I/O完成端口會對併發運行的線程數量設定一個上限，即線程數量不能隨着請求個數增加而線性增長，一般是根據機器本身的CPU個數來選擇一個合適的上限，以減少內核執行線程上下文切換的花銷。在應用程序初始化的時候，會創建一個線程池，並讓線程池中的線程在應用程序運行期間處於可調用度狀態，得以提高服務應用程序的性能。
創建I/O完成端口的函數用： CreateIoCompletionPort()，此函數有參數可指定線程池的大小。當創建一個I/O完成端口時，系統內核會創建5個不同的數據結構：
1）設備列表：表示與該端口相關聯的一個或多個設備；
2）I/O完成隊列（先入先出）：當設備的一個異步I/O請求完成時，設備會檢查該設備是否與一個I/O完成端口相關聯，如果是則將該已完成的I/O請求追加到I/O完成隊列；
3）等待線程隊列（後入先出）：當線程池中的每個線程調用GetQueueCompletionStatus()時，調用線程的線程ID會被添加到等待線程隊列，這是告知I/O完成端口內核對象，有哪些線程在等待處理已完成的I/O請求，當I/O完成隊列中出現一項時，I/O完成端口就會喚醒等待線程隊列中的一個線程來進行處理。該隊列是後入先出的，假設有3個線程在等待線程隊列中，當I/O完成隊列出現一個項時，則最後調用GetQueueCompletionStatus()的線程3會被喚醒來處理這個項。線程3處理完這個項後，會再次調用GetQueueCompletionStatus()進入等待線程隊列，這時如果I/O完成隊列又來了一項，則線程3會被再次喚醒來處理這個項。
4）已釋放線程列表：當完成端口在等待線程隊列中喚醒的線程或已暫停的線程被喚醒，都會進入到已釋放線程列表；
5）已暫停線程列表：如果一個已釋放的線程，在工作過程中切換到了等待狀態，則會被放入到已暫停線程列表。