使用TcpClient类C#的异步套接字客户端

Question

我已经使用TcpClient类实现了一个套接字客户端.所以我可以发送和接收数据,一切都很好.但我问一些大师在那里:)我的实施有什么问题吗？也许有更好的做事方式.特别是,我该如何处理断开连接？是否有一些指示器(或者我可以自己写一个)告诉我套接字已断开连接？

我也研究过异步等待Socket类的功能,但不能把我的脑袋包裹起来"SocketAsyncEventArgs",为什么它首先出现在那里.为什么我不能:等待Client.SendAsync("data"); ？

public class Client
{
    private TcpClient tcpClient;

    public void Initialize(string ip, int port)
    {
        try
        {
            tcpClient = new TcpClient(ip, port);

            if (tcpClient.Connected)
                Console.WriteLine("Connected to: {0}:{1}", ip, port);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine(ex.Message);
            Initialize(ip, port);
        }
    }

    public void BeginRead()
    {
        var buffer = new byte[4096];
        var ns = tcpClient.GetStream();
        ns.BeginRead(buffer, 0, buffer.Length, EndRead, buffer);
    }

    public void EndRead(IAsyncResult result)
    {
        var buffer = (byte[])result.AsyncState;
        var ns = tcpClient.GetStream();
        var bytesAvailable = ns.EndRead(result);

        Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, bytesAvailable));
        BeginRead();
    }

    public void BeginSend(string xml)
    {
        var bytes = Encoding.ASCII.GetBytes(xml);
        var ns = tcpClient.GetStream();
        ns.BeginWrite(bytes, 0, bytes.Length, EndSend, bytes);
    }

    public void EndSend(IAsyncResult result)
    {
        var bytes = (byte[])result.AsyncState;
        Console.WriteLine("Sent  {0} bytes to server.", bytes.Length);
        Console.WriteLine("Sent: {0}", Encoding.ASCII.GetString(bytes));
    }
}

用法:

static void Main(string[] args)
{
    var client = new Client();
    client.Initialize("127.0.0.1", 8778);

    client.BeginRead();
    client.BeginSend("<Names><Name>John</Name></Names>");

    Console.ReadLine();
}

Answer 1

好吧,我花了10秒钟才找到你可以做到的最大问题:

public void BeginRead()
{
    var buffer = new byte[4096];
    var ns = tcpClient.GetStream();
    ns.BeginRead(buffer, 0, buffer.Length, EndRead, buffer);
}

但不要担心这就是为什么我们在SO上.

首先让我解释为什么这是一个很大的问题.

假设您正在发送长度为4097字节的消息.您的缓冲区只能接受4096个字节,这意味着您无法将整个消息打包到此缓冲区中.

假设您正在发送长度为12个字节的消息.你仍在内存中分配4096个字节只是为了存储12个字节.

怎么处理这个？

每次使用网络时,您都应该考虑制定某种协议(有些人称之为消息框架,但它只是一个协议),它将帮助您识别包装内容.

协议示例可以是:

[1B =消息类型] [4B =长度] [XB =消息]
- where X == BitConvert.ToInt32(length);

• 接收器:

  byte messageType = (byte)netStream.ReadByte();
  byte[] lengthBuffer = new byte[sizeof(int)];
  int recv = netStream.Read(lengthBuffer, 0, lengthBuffer.Length);
  if(recv == sizeof(int))
  {
      int messageLen = BitConverter.ToInt32(lengthBuffer, 0);
      byte[] messageBuffer = new byte[messageLen];
      recv = netStream.Read(messageBuffer, 0, messageBuffer.Length);
      if(recv == messageLen)
      {
          // messageBuffer contains your whole message ...
      }
  }
  

• 发件人:

  byte messageType = (1 << 3); // assume that 0000 1000 would be XML
  byte[] message = Encoding.ASCII.GetBytes(xml);
  byte[] length = BitConverter.GetBytes(message.Length);
  byte[] buffer = new byte[sizeof(int) + message.Length + 1];
  buffer[0] = messageType;
  for(int i = 0; i < sizeof(int); i++)
  {
      buffer[i + 1] = length[i];
  }
  for(int i = 0; i < message.Length; i++)
  {
      buffer[i + 1 + sizeof(int)] = message[i];
  }
  netStream.Write(buffer);
  

其余的代码看起来还不错.但在我看来,在你的情况下使用异步操作是没用的.您可以对同步调用执行相同的操作.

Answer 2

这很难回答,因为这里没有确切的问题,但更多的是某种代码审查.但仍有一些提示:

• 您的连接机制似乎错了.TcpClient.Connected在连接建立之前,我认为不会阻止.所以它通常会在连接正在进行时失败,然后你重新开始.您应该切换到使用阻止或异步Connect方法.
• SocketAsyncEventArgs是一种用于高性能异步数据传输的机制.很少需要它.你应该忽略它
• 如果要异步发送数据,则应使用Async返回a 的方法Task,因为这些方法可以很容易地与async/await结合使用.
• APM模型(BeginXYZ/EndXYZ)已被弃用,您不应再在新代码中使用它.它的一个问题是有时在Begin方法中同步调用End方法,这可能导致令人惊讶的行为.如果不是这种情况,则将从ThreadPool上的随机线程执行完成回调.这通常也不是你想要的.TPL方法避免了这种情况.
• 对于您的简单用例,阻塞方法也很完美,并没有各种异步方法的复杂性.

使用TPL方法(未经测试)的代码读取方:

public async Task Initialize(string ip, int port)
{
    tcpClient = new TcpClient;
    await tcpClient.ConnectAsync(ip, port);

    Console.WriteLine("Connected to: {0}:{1}", ip, port);
}

public async Task Read()
{
    var buffer = new byte[4096];
    var ns = tcpClient.GetStream();
    while (true)
    {
        var bytesRead = await ns.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
        if (bytesRead == 0) return; // Stream was closed
        Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, bytesRead));
    }
}

在初始化部分,您将执行以下操作:

await client.Initialize(ip, port);
// Start reading task
Task.Run(() => client.Read());

对于使用同步方法,删除所有出现Async并用Thread替换Task.