.NET Socket開發之同步Socket實現兩例

.NET Socket開發之同步Socket實現兩例

今天，我們來講一下在.NET 網絡應用程序開發中同步Socket的應用，很多人認爲在網絡應用的服務端Socket不應該使用同步Socket。是的，在大多數情況下是這樣的，但是 也有一些場景下我們使用同步Socket可能會得到更的結果。如在下面的兩種場景下我們便可以考慮使用同步的Socket。

一、客戶端數量比較少：

數量比較少是指會同時連接到服務器的客戶端數量一般在50人以下。這種情況下我們可以考慮使用同步Socket＋Thread來實現我們的服務端。這樣會讓我們編寫邏輯更清晰的代碼而性能不會下降太多。

二、客戶端數量較多但都是短連接：

短連接是指客戶端的連接在處理完一次收發之後就產即斷開的場景，比如說HTTP協議就 是一種短連接。HTTP在客戶端發出請求時建立一個Socket連接，並通過Socket發出一個URL請求，服務端在處理完這個請求並回發相應的頁面後 便會斷開這個連接。那麼在這種場景下我們也可以使用同步Socket來實現我們的需求。

那麼應該如果實現我上面提到的兩種需求呢。對於這兩種需求，我將採用不同的方案來實現它們。

首先我們來看看第一種需求，這裏我採用Socket＋Thread來實現，基本的流程如下：

首先創建一個Socket，並且給它綁定一個EndPoint後開始監聽。接下來我們 創建一個線程，在這個線程中我們用一個無限循環來接收來自客戶端的連接請求。在接收到一個請求後，爲這個客戶端創建一個新的線程，並且在這個線程中也使用 一個無限循環接收來自這個客戶端的數據。下面讓我們來看看代碼：

 

首先我們創建一個Socket用來偵聽客戶端的連接：

Socket listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
IPEndPoint locEP= new IPEndPoint(IPAddress.Any, 2000);
listener.Bind(locEP);
listener.Listen(100);

然後創建一個線程來處理客戶端的連接請求：

Thread acceptThread = new Thread(new ThreadStart(AcceptWorkThread));
acceptThread.Start();
 
private void AcceptWorkThread()
...{
    Thread.CurrentThread.IsBackground = true;
    while (true)
    ...{
        Socket accept = listener.Accept();
        IPEndPoint remoEP = (IPEndPoint)accept.RemoteEndPoint;
        string recString = "接收到來自" + remoEP.Address.ToString() + "的連接。";
        this.Invoke(new AddListItemHandler(this.AddListItem), new string[] ...{ recString });
        Thread receiveThread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(ReceiveWorkThread));
        receiveThread.Start(accept);
    }
}

最後我們來看看如何接收數據：

private void ReceiveWorkThread(object obj)
...{
    Thread.CurrentThread.IsBackground = true;
    Socket socket = (Socket)obj;
    byte[] buffer = new byte[1024];
    while (true)
    ...{
        int receiveCount = socket.Receive(buffer);
        if (receiveCount > 0)
        ...{
            IPEndPoint remoEP = (IPEndPoint)socket.RemoteEndPoint;
            string recString = "來自客戶端" + remoEP.Address.ToString() + "的消息：" + Encoding.Default.GetString(buffer, 0, receiveCount);
            this.Invoke(new AddListItemHandler(this.AddListItem), new string[] ...{ recString });
            socket.Send(buffer, receiveCount, SocketFlags.None);
        }
        else
        ...{
            socket.Close();
            break;
        }
    }
}

好了，整個實現就完成了。

現在讓我們來看看第二個需求：

這個方案我們將採用另外一個方法來實現，爲什麼不採用上一個方法來實現呢？讓我們來分 析一下。我們知道，在上一個實現中，每接入一個客戶端就要創建一個線程，如果有大量的客戶端接入的話，就會創建過多的線程。但是如果線程過多的話， Windows就需要更多的CPU時間來切換線程的上下文（這也是上一個實現不能接入很多客戶端的原因）。

我們知道，在這個方案中每一個連接都是短連接。而且順序都是固定的。都是：接入->接收->發送這樣的順序，那麼我們就可以在一個方法中完成整個處理。這樣，我們就可以利用線程池來實現我們所需要的。好了，讓我們用代碼來說話吧：

 

首先我們創建一個Socket用來偵聽客戶端的連接：

Socket listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
IPEndPoint locEP= new IPEndPoint(IPAddress.Any, 2000);
listener.Bind(locEP);
listener.Listen(100);

接下來我們要創建一個線程池：

Thread[] ClientThreadList = new Thread[30];
foreach (Thread th in ClientThreadList)
...{
    th = new Thread(new ThreadStart(ClientWorkThread));
    th.Start();
}

最後讓我們看看線程都要做些什麼：

private void ClientWorkThread()
...{
    byte[] buffer = new byte[1024];
    while (true)
    ...{
        Socket socket = listener.Accept();
        string recString = "接收到來自" + remoEP.Address.ToString() + "的連接。";
        this.Invoke(new AddListItemHandler(this.AddListItem), new string[] ...{ recString });
        int receCount = socket.Receive(buffer);
        if (receCount>0)
        ...{
            string recString = "來自客戶端" + remoEP.Address.ToString() + "的消息：" + Encoding.Default.GetString(buffer, 0, receiveCount);
            this.Invoke(new AddListItemHandler(this.AddListItem), new string[] ...{ recString });
            socket.Send(buffer, receCount, SocketFlags.None);
        }
        socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
        socket.Close();
    }
}

爲什麼我們要這樣做呢？

首先我們創建了一個Socket用於偵聽客戶端的連接請求，接下我們創建了一個擁有30個線程的線程池。並在每個線程中實現了Accept、Receive、Send和Close（），以完成連接、接收、發送、關閉的操作。

現在我們假設有一個客戶連接到服務器了，這時會有一個線程Accept到這個請求，並開始接收客戶端發送過來的數據，接收到數據之後處理完髮送給客戶端，然後關閉這個連接，再次進入等待連接狀態。而其它29個線程由於沒有Accept到這個請求，仍然處理等待接入狀態。

相信現在大家都看明白了吧，如果還有不明白的地方，歡迎大家來聯繫我：

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