Socket异步通信及心跳包同时响应逻辑分析（最后附Demo）。

  有段时间没有更博了，刚好最近在做Socket通信的项目，原理大致内容：【二维码-（加logo）】-->提供主机地址和端口号信息（直接使用【ThoughtWorks.QRCode.dll】比较简单就不赘述了，核心方法直接贴出来）。然后使用手机APP扫描进行连接服务器，然后通过TCP/IP协议进行握手传输，接收到的图片按照一定的规则进行排列。实时使用心跳包进行检测，服务器进行实时响应。

一、二维码+logo核心方法：

引用的命名空间是：using ThoughtWorks.QRCode.Codec;随便用一个控件（比如：Image就可以show出来！）

 1  /// <summary>
 2         /// 初始化二维码对象并根据传入的信息进行创建
 3         /// </summary>
 4         public Bitmap Inilized_QRCode(string Imformation)
 5         {
 6             encoder.QRCodeEncodeMode = QRCodeEncoder.ENCODE_MODE.BYTE;//编码方式(注意：BYTE能支持中文，ALPHA_NUMERIC扫描出来的都是数字)
 7             encoder.QRCodeScale = 10;//大小(值越大生成的二维码图片像素越高)
 8             encoder.QRCodeVersion = 0;//版本(注意：设置为0主要是防止编码的字符串太长时发生错误)
 9             encoder.QRCodeErrorCorrect = QRCodeEncoder.ERROR_CORRECTION.M;//错误效验、错误更正(有4个等级)
10             Bitmap bp = encoder.Encode(Imformation, Encoding.GetEncoding("GB2312"));//进行位图编码
11             Image image = bp;
12             return bp;
13         }

二、重点分析心跳包与握手协议：

本次采用的是Socket进行异步传输，首先要定义服务器地址和端口号（区分网路上其他主机的唯一标识）；开始之前先申明：本文采用的机制是一个客户端只使用一个Socket，服务器通过端口进行监听，并发响应客户端。

* 服务器

A、定义Socket 和 获取 监听服务器本机地址 端口号

1  //监听初始化
2         private Socket listener = null;//连接客户端
3         private Socket RemoteClient = null;//接收消息
4 
5         private int port = 8089;
6         private IPEndPoint listenEP = null;

B、定义好之后开始初始化数据 ，使用AcceptCallback 进行消息回调并等待客户端触发接收数据

 1   private void RunsSocketServer()
 2         {
 3             listener = new Socket(
 4                  AddressFamily.InterNetwork,
 5                  SocketType.Stream,
 6                  ProtocolType.Tcp);
 7             listener.Bind(listenEP);
 8             listener.Listen(10);
 9             listener.BeginAccept(
10                 new AsyncCallback(AcceptCallback),
11                 null);
12 
13             LB_TXT.Content = "监听已开启" + listener.LocalEndPoint.ToString() + "";
14 
15         }

C、回调函数

 1  private void AcceptCallback(IAsyncResult iar)
 2         {
 3             try
 4             {
 5                 RemoteClient = listener.EndAccept(iar);
 6                 //同进程上的线程异步
 7                 this.Dispatcher.BeginInvoke((MethodInvoker)delegate ()
 8                 {
 9                     LB_TXT.Content = string.Format("{0}已连接到服务器", RemoteClient.RemoteEndPoint.ToString());
10                 });
11 
12                 ReceivePicHandShakes();//握手协议及接收图片
13 
14             }
15             catch (Exception err)
16             {
17                 this.Dispatcher.BeginInvoke((MethodInvoker)delegate ()
18                  {
19                      LB_TXT.Content = err.Message;
20                  });
21                 return;
22             }
23         }

D、通过开辟一个新的线程进行异步接收数据(图中的协议使用XXX代替，请大家根据自己的协议需要进行定义)

  1   Thread _timers = null;
  2         private Socket _SocketClient = null;
  3         byte[] RecvBytes = new byte[50];
  4         private int Numimgs = 0;//记录接收成功的张数
  5         //byte[] ReImgBytes = new byte[8];//接收图片的头字节
  6         public event ReceivedBitmapHandler ReceivedBitmap;
  7         private delegate void RestartThread();//定义委托
  8 
  9 
 10         public TransferHandler(Socket client)
 11         {
 12             _SocketClient = client;
 13         }
 14 
 15         #region 服务器端
 16         public void BeginReceive()
 17         {
 18             //采用线程直接接收的方式
 19             _timers = new Thread(StartToReceive);
 20             _timers.IsBackground = true;
 21             _timers.Start();
 22         }
 23         /// <summary>
 24         /// 开始接收消息
 25         /// </summary>
 26         private void StartToReceive()
 27         {
 28             //由于long占8位字节，所以先获取前8位字节数据
 29             IAsyncResult iar = _SocketClient.BeginReceive(
 30                 RecvBytes,
 31                 0,
 32                 RecvBytes.Length,
 33                 SocketFlags.None,
 34                 null,
 35                 null);
 36             int len = _SocketClient.EndReceive(iar);
 37             string ReceivemMsg = Encoding.ASCII.GetString(RecvBytes, 0, len);
 38             if (ReceivemMsg.IndexOf("xxx") > 0)//区分业务消息和心跳检测消息
 39             {
 40                 _SocketClient.Send(Encoding.ASCII.GetBytes("xxx"));//回应心跳包
 41                 RecvBytes = new byte[RecvBytes.Length]; //清空数据
 42                 StartToReceive();//回应心跳包完成之后继续等待接收
 43             }
 44             else if (ReceivemMsg == "xxx")//如果收到这个请求，告诉客户端可以开始发送第一张图片了
 45             {
 46                 string order = "xxx";
 47                 byte[] orderdata = Encoding.ASCII.GetBytes(order);   //把字符串编码为字节
 48                 _SocketClient.Send(orderdata);
 49                 RecvBytes = new byte[8]; //开始接收图片
 50                 StartToReceive();//回应指令后完成之后继续等待接收
 51             }
 52             else if (ReceivemMsg == "xxx")
 53             {
 54                 //停止接收图片
 55                 string order = "xxxx";//通知客户端已经完成接收这次所有图片，结束传输;
 56                 byte[] orderdata = Encoding.ASCII.GetBytes(order);   //把字符串编码为字节
 57                 _SocketClient.Send(orderdata);
 58                 StartToReceive();
 59             }
 60             else
 61             {
 62                 int offset = 0;
 63                 int length = BitConverter.ToInt32(RecvBytes, offset);  //先获取文件长度
 64                 ReceiveFile(length);
 65             }
 66 
 67         }
 68 
 69 
 70         public void ReceiveFile(long filelen)
 71         {
 72             MemoryStream ms = new MemoryStream();
 73             int bytesRead = 0;
 74             long count = 0;
 75             byte[] buffer = new byte[8192];
 76 
 77             while (count != filelen)
 78             {
 79                 try
 80                 {
 81                     bytesRead = _SocketClient.Receive(buffer);
 82                     ms.Write(buffer, 0, bytesRead);
 83                     count += bytesRead;
 84                 }
 85                 catch (Exception ex)
 86                 {
 87 
 88                 }
 89             }
 90             ReceivedBitmap(new Bitmap(ms));
 91 
 92 
 93             //接收完成之后清空数据，继续接收
 94             buffer = new byte[buffer.Length];//缓存
 95             RecvBytes = new byte[RecvBytes.Length];//用于接收
 96 
 97             string order = "xxxx";//通知客户端已经收到图片，请继续
 98             byte[] orderdata = Encoding.ASCII.GetBytes(order);   //把字符串编码为字节
 99             _SocketClient.Send(orderdata);
100             Numimgs++;
101 
102             if (Numimgs >= 3)
103             {
104                 RecvBytes = new byte[50];
105                 Numimgs = 0;
106             }
107             StartToReceive(); //接收完成之后继续接收
108         }
109         #endregion

* 客户端

A、心跳包发送(代码中XXX解释同上）

 1         #region 心跳检测
 2         private void HeartBeatsTests()
 3         {
 4             Thread sendEcho = new Thread(new ThreadStart(socketSend));
 5             sendEcho.Start();
 6             sendEcho.IsBackground = true;
 7         }
 8 
 9 
10         public void socketSend()
11         {
12             while (true)
13             {
14                 Thread.Sleep(10000);//每十秒发一次,响应发3次
15                 //备注：IsSendingImgs必须放在sleep底下，防止等待的空余时间发送导致服务端继续接收心跳包
16                 if (!IsSendingImgs)//如果是任务还在执行不允许第二次发送,必须要等待完成
17                 {
18                     try
19                     {
20                         this.Dispatcher.BeginInvoke((MethodInvoker)delegate ()
21                         {
22                             this.richTextBox.AppendText("开始发送心跳包..." + Environment.NewLine);
23                         });
24                         client.Send(Encoding.ASCII.GetBytes("xxxx"));//发送心跳暗号
25                     }
26                     catch (SocketException)
27                     {
28                         Thread.CurrentThread.Abort();
29                         //throw ex;
30                     }
31                     //标记发送的次数
32                     this.MyLostTime++;
33                     //如果外发了3次请求暗号后仍不见服务器的回应，则认为客户端已经与服务器断开联系了
34                     if (this.MyLostTime >= 3)
35                     {
36                         //IsSendingImgs = true;
37                         TimeSpan t = DateTime.Now - lastConnect;
38                         if (t.TotalSeconds > 30)
39                         {
40                             this.Dispatcher.BeginInvoke((MethodInvoker)delegate ()
41                             {
42                                 //this.richTextBox.cont
43                                 this.richTextBox.AppendText("与服务器失去联系..." + Environment.NewLine);
44                             });
45                         }
46                         else
47                         {
48 
49                             this.countnum++;
50                             this.Dispatcher.BeginInvoke((MethodInvoker)delegate ()
51                             {
52                                 //this.richTextBox.cont
53                                 this.richTextBox.AppendText("服务器响应第" + countnum.ToString() + "次,响应时间是:" + DateTime.Now.ToString() + "；" + Environment.NewLine);
54                             });
55                         }
56                         //每次确定后重置
57                         this.MyLostTime = 0;
58                     }
59                 }
60                 else
61                 {
62                     lastConnect = DateTime.Now;//每十秒刷新，防止图片传送任务完成之后导致时间错误;
63                 }
64             }
65 
66         }
67 
68         #endregion

B、响应机制（发送图片及接收消息触发停止、开启心跳包代码中XXX解释同上）

 1         /// <summary>
 2         /// 协议请求
 3         /// </summary>
 4         public void SendSocketData()
 5         {
 6             string sendStr = "xxx"; //向服务器发送请求：发送3张图片的指令
 7             byte[] buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);   //把字符串编码为字节
 8             _SendQuest.Send(buffer); //发送
 9             _SendQuest.BeginReceive(Rbuffer, 0, Rbuffer.Length, 0, new AsyncCallback(CallbackRuquest), null);//等待接收并回调
10         }
11 
12 
13         /// <summary>
14         /// 回调告诉socket可以执行下一步了
15         /// </summary>
16         /// <param name="iar"></param>
17         private void CallbackRuquest(IAsyncResult arr)
18         {
19             int aa = _SendQuest.EndReceive(arr);
20             string Rc_Msg = Encoding.ASCII.GetString(Rbuffer, 0, aa);
21             if (Rc_Msg == "xxx")
22             {
23                 khd.IsSendingImgs = false;//启动心跳包--用于接收完成之后继续开启心跳包用
24                 Numimgs = 0;
25                 _SendQuest.BeginReceive(Rbuffer, 0, Rbuffer.Length, 0, new AsyncCallback(CallbackRuquest), null);//等待接收并回调
26             }
27             else
28             {
29                 //结束接收
30                 if (Numimgs >= 3)
31                 {
32                     //结束
33                     byte[] buffer = Encoding.ASCII.GetBytes("xxx");
34                     _SendQuest.Send(buffer);
35                     _SendQuest.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, 0, new AsyncCallback(CallbackRuquest), null);//等待接收并回调
36                   
37                 }
38                 else
39                 {
40                     //接收成功并进行回调
41 
42                     if (Rc_Msg.IndexOf("xxx") > 0)
43                     {
44                         Socket_Client.lastConnect = DateTime.Now;//重新赋值
45                         khd.Dispatcher.BeginInvoke((MethodInvoker)delegate ()
46                         {
47                             khd.richTextBox.AppendText("接收到服务器的响应消息" + Environment.NewLine);
48                         });
49                         _SendQuest.BeginReceive(Rbuffer, 0, Rbuffer.Length, 0, new AsyncCallback(CallbackRuquest), null);//等待接收并回调
50                     }
51                     else if (Rc_Msg == "xxx" || Rc_Msg == "xxx")
52                     {
53                         FileInfo fi = new FileInfo(Filename);//获取文件
54                         byte[] len = BitConverter.GetBytes(fi.Length);//文件数据
55                                                                       //首先把文件长度发送过去
56                         _SendQuest.BeginSendFile(Filename, len, null, TransmitFileOptions.UseDefaultWorkerThread, new AsyncCallback(EndSendback), null);
57                         _SendQuest.BeginReceive(Rbuffer, 0, Rbuffer.Length, 0, new AsyncCallback(CallbackRuquest), null);//等待接收并回调
58                                                                                                                          //清空数据
59                         len = new byte[fi.Length];
60                         Numimgs++;
61                     }
62                 }
63             }
64         }
65 
66         /// <summary>
67         /// 结束发送 
68         /// </summary>
69         /// <param name="eof"></param>
70         private void EndSendback(IAsyncResult eof)
71         {
72             _SendQuest.EndSendFile(eof);
73         }
74 
75         /// <summary>
76         /// 结束接收 
77         /// </summary>
78         /// <param name="eof"></param>
79         private void EndCallback(IAsyncResult eof)
80         {
81             //结束接收
82             _SendQuest.EndReceive(eof);
83 
84         }

这边只着重做出如何响应如何发送的逻辑实现，做个笔记。还是蛮有意思的。以下是Demo效果图：

 

此文的Demo下载地址：Socket心跳通信