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C#網路程式設計系列文章(二)之Socket實現同步TCP伺服器

阿新 • • 發佈：2019-01-27

原創性宣告

本文作者:小竹zz  本文地址http://blog.csdn.net/zhujunxxxxx/article/details/44258719 轉載請註明出處

文章系列目錄


本文介紹

在上一篇部落格中我說了，我將會介紹c#中使用Socket和TcpListener和UdpClient實現各種同步和非同步的TCP和UDP伺服器，這些都是是我自己花了很多天的時間來總結的，這樣一來相信剛接觸c#網路程式設計的朋友們不會像以前的我一樣到處出找資料，到處除錯。本次我介紹的是使用Socket來實現的同步的TCP伺服器，同步的TCP伺服器和第一篇裡面介紹的非同步TCP伺服器的區別就是，在Socket呼叫Accept的時候是否會阻塞。

同步的TCP伺服器在接受到一個客戶端的請求的時候一般是開啟一個執行緒去處理和這個客戶端的通訊工作，這種方式的不好的地方就是資源消耗大，但是假如使用執行緒池的話，事先分配一定數量的執行緒，效能還是可以。

但是我之所以給出很多方法實現的伺服器，主要目的就是想測試哪種情況效能比較不錯，就目前來看，非同步的模式比較NICE，但是其實還有一種IOCP模式效能是最好的。。。

Socket同步TCP伺服器

服務端程式碼

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Threading;

namespace NetFrame.Net.TCP.Sock.Synchronous
{
    /// <summary>
    /// 基於socket實現的同步TCP伺服器
    /// </summary>
    public class SocketTCPServer
    {
        #region Fields
        /// <summary>
        /// 伺服器程式允許的最大客戶端連線數
        /// </summary>
        private int _maxClient;

        /// <summary>
        /// 當前的連線的客戶端數
        /// </summary>
        private int _clientCount;

        /// <summary>
        /// 伺服器使用的非同步socket
        /// </summary>
        private Socket _serverSock;

        /// <summary>
        /// 客戶端會話列表
        /// </summary>
        private List<SocketClientHandle> _clients;

        private bool disposed = false;

        #endregion

        #region Properties

        /// <summary>
        /// 伺服器是否正在執行
        /// </summary>
        public bool IsRunning { get; private set; }
        /// <summary>
        /// 監聽的IP地址
        /// </summary>
        public IPAddress Address { get; private set; }
        /// <summary>
        /// 監聽的埠
        /// </summary>
        public int Port { get; private set; }
        /// <summary>
        /// 通訊使用的編碼
        /// </summary>
        public Encoding Encoding { get; set; }


        #endregion

        #region 建構函式
        /// <summary>
        /// 同步Socket TCP伺服器
        /// </summary>
        /// <param name="listenPort">監聽的埠</param>
        public SocketTCPServer(int listenPort)
            : this(IPAddress.Any, listenPort, 1024)
        {
        }

        /// <summary>
        /// 同步Socket TCP伺服器
        /// </summary>
        /// <param name="localEP">監聽的終結點</param>
        public SocketTCPServer(IPEndPoint localEP)
            : this(localEP.Address, localEP.Port, 1024)
        {
        }

        /// <summary>
        /// 同步Socket TCP伺服器
        /// </summary>
        /// <param name="localIPAddress">監聽的IP地址</param>
        /// <param name="listenPort">監聽的埠</param>
        /// <param name="maxClient">最大客戶端數量</param>
        public SocketTCPServer(IPAddress localIPAddress, int listenPort, int maxClient)
        {
            this.Address = localIPAddress;
            this.Port = listenPort;
            this.Encoding = Encoding.Default;

            _maxClient = maxClient;
            _clients = new List<SocketClientHandle>();
            _serverSock = new Socket(localIPAddress.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
        }

        #endregion

        #region Method
        /// <summary>
        /// 啟動伺服器
        /// </summary>
        public void Start()
        {
            if (!IsRunning)
            {
                IsRunning = true;
                _serverSock.Bind(new IPEndPoint(this.Address, this.Port));
                Thread thread = new Thread(StartListen);
                thread.Start();

            }
        }
        /// <summary>
        /// 開始進行監聽
        /// </summary>
        private void StartListen()
        {
            _serverSock.Listen(1024);
            SocketClientHandle handle;
            while (IsRunning)
            {
                if (_clientCount >= _maxClient)
                {
                    //TODO 客戶端過多異常
                    RaiseOtherException(null);
                }
                else
                {
                    Socket clientSock = _serverSock.Accept();
                    _clientCount++;
                    //TODO 建立一個處理客戶端的執行緒並啟動
                    handle = new SocketClientHandle(clientSock);
                    _clients.Add(handle);
                    //使用執行緒池來操作
                    ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(handle.RecevieData));

                    //Thread pthread;
                    //pthread = new Thread(new ThreadStart(client.RecevieData));
                    //pthread.Start();
                    //這裡應該使用執行緒池來進行
                }
            }

        }
        /// <summary>
        /// 停止伺服器
        /// </summary>
        public void Stop()
        {
            if (IsRunning)
            {
                IsRunning = false;
                _serverSock.Close();
                //TODO 關閉對所有客戶端的連線

            }
        }
        /// <summary>
        /// 傳送函式
        /// </summary>
        public void Send(string msg, SocketClientHandle client)
        {
            //TODO
        }

        /// <summary>
        /// 關閉一個與客戶端之間的會話
        /// </summary>
        /// <param name="handle">需要關閉的客戶端會話物件</param>
        public void Close(SocketClientHandle handle)
        {
            if (handle != null)
            {
                _clients.Remove(handle);
                handle.Dispose();
                _clientCount--;
                //TODO 觸發關閉事件
                
            }
        }
        /// <summary>
        /// 關閉所有的客戶端會話,與所有的客戶端連線會斷開
        /// </summary>
        public void CloseAllClient()
        {
            foreach (SocketClientHandle handle in _clients)
            {
                Close(handle);
            }
            _clientCount = 0;
            _clients.Clear();
        }

        #endregion

        #region 事件

        /// <summary>
        /// 與客戶端的連線已建立事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<SocketEventArgs> ClientConnected;
        /// <summary>
        /// 與客戶端的連線已斷開事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<SocketEventArgs> ClientDisconnected;

        /// <summary>
        /// 觸發客戶端連線事件
        /// </summary>
        /// <param name="state"></param>
        private void RaiseClientConnected(SocketClientHandle handle)
        {
            if (ClientConnected != null)
            {
                ClientConnected(this, new SocketEventArgs(handle));
            }
        }
        /// <summary>
        /// 觸發客戶端連線斷開事件
        /// </summary>
        /// <param name="client"></param>
        private void RaiseClientDisconnected(Socket client)
        {
            if (ClientDisconnected != null)
            {
                ClientDisconnected(this, new SocketEventArgs("連線斷開"));
            }
        }

        /// <summary>
        /// 接收到資料事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<SocketEventArgs> DataReceived;

        private void RaiseDataReceived(SocketClientHandle handle)
        {
            if (DataReceived != null)
            {
                DataReceived(this, new SocketEventArgs(handle));
            }
        }

        /// <summary>
        /// 資料傳送事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<SocketEventArgs> CompletedSend;

        /// <summary>
        /// 觸發資料傳送事件
        /// </summary>
        /// <param name="state"></param>
        private void RaiseCompletedSend(SocketClientHandle handle)
        {
            if (CompletedSend != null)
            {
                CompletedSend(this, new SocketEventArgs(handle));
            }
        }


        /// <summary>
        /// 網路錯誤事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<SocketEventArgs> NetError;
        /// <summary>
        /// 觸發網路錯誤事件
        /// </summary>
        /// <param name="state"></param>
        private void RaiseNetError(SocketClientHandle handle)
        {
            if (NetError != null)
            {
                NetError(this, new SocketEventArgs(handle));
            }
        }

        /// <summary>
        /// 異常事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<SocketEventArgs> OtherException;
        /// <summary>
        /// 觸發異常事件
        /// </summary>
        /// <param name="state"></param>
        private void RaiseOtherException(SocketClientHandle handle, string descrip)
        {
            if (OtherException != null)
            {
                OtherException(this, new SocketEventArgs(descrip, handle));
            }
        }
        private void RaiseOtherException(SocketClientHandle handle)
        {
            RaiseOtherException(handle, "");
        }

        #endregion

        #region Close 未實現
        #endregion

        #region 釋放
        /// <summary>
        /// Performs application-defined tasks associated with freeing, 
        /// releasing, or resetting unmanaged resources.
        /// </summary>
        public void Dispose()
        {
            Dispose(true);
            GC.SuppressFinalize(this);
        }

        /// <summary>
        /// Releases unmanaged and - optionally - managed resources
        /// </summary>
        /// <param name="disposing"><c>true</c> to release 
        /// both managed and unmanaged resources; <c>false</c> 
        /// to release only unmanaged resources.</param>
        protected virtual void Dispose(bool disposing)
        {
            if (!this.disposed)
            {
                if (disposing)
                {
                    try
                    {
                        Stop();
                        if (_serverSock != null)
                        {
                            _serverSock = null;
                        }
                    }
                    catch (SocketException)
                    {
                        //TODO 異常
                    }
                }
                disposed = true;
            }
        }
        #endregion
    }
}

對客戶端操作封裝的Handle類 
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net.Sockets;

namespace NetFrame.Net.TCP.Sock.Synchronous
{
    /// <summary>
    /// Socket 伺服器用於處理客戶端連線封裝的客戶端處理類
    /// </summary>
    public class SocketClientHandle:IDisposable
    {
        /// <summary>
        /// 與客戶端相關聯的socket
        /// </summary>
        private Socket _client;

        /// <summary>
        /// 標識是否與客戶端相連線
        /// </summary>
        private bool _is_connect;
        public bool IsConnect
        {
            get { return _is_connect; }
            set { _is_connect = value; }
        }

        /// <summary>
        /// 資料接受緩衝區
        /// </summary>
        private byte[] _recvBuffer;

        public SocketClientHandle(Socket client)
        {
            this._client = client;
            _is_connect = true;
            _recvBuffer = new byte[1024 * 1024 * 2];
        }

        #region Method
        /// <summary>
        /// 接受來自客戶端發來的資料
        /// </summary>
        public void RecevieData(Object state)
        {
            int len = -1;
            while (_is_connect)
            {
                try
                {
                    len = _client.Receive(_recvBuffer);
                }
                catch (Exception)
                {
                    //TODO
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 向客戶端傳送資料
        /// </summary>
        public void SendData(string msg)
        {
            byte[] data = Encoding.Default.GetBytes(msg);
            try
            {
                //有一種比較好的寫法
                _client.Send(data);
            }
            catch (Exception)
            {
                //TODO 處理異常
            }
        }

        #endregion


        #region 事件


        //TODO 訊息傳送事件
        //TODO 資料收到事件
        //TODO 異常處理事件

        #endregion

        #region 釋放
        /// <summary>
        /// Performs application-defined tasks associated with freeing, 
        /// releasing, or resetting unmanaged resources.
        /// </summary>
        public void Dispose()
        {
            _is_connect = false;
            if (_client != null)
            {
                _client.Close();
                _client = null;
            }
            GC.SuppressFinalize(this);
        }

        #endregion
    }
}

Socket同步TCP伺服器的時間引數類 
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace NetFrame.Net.TCP.Sock.Synchronous
{
    /// <summary>
    /// 同步Socket TCP伺服器事件類
    /// </summary>
    public class SocketEventArgs : EventArgs
    {
        /// <summary>
        /// 提示資訊
        /// </summary>
        public string _msg;

        /// <summary>
        /// 客戶端狀態封裝類
        /// </summary>
        public SocketClientHandle _handle;

        /// <summary>
        /// 是否已經處理過了
        /// </summary>
        public bool IsHandled { get; set; }

        public SocketEventArgs(string msg)
        {
            this._msg = msg;
            IsHandled = false;
        }
        public SocketEventArgs(SocketClientHandle handle)
        {
            this._handle = handle;
            IsHandled = false;
        }
        public SocketEventArgs(string msg, SocketClientHandle handle)
        {
            this._msg = msg;
            this._handle = handle;
            IsHandled = false;
        }
    }
}

本文作者:小竹zz  本文地址http://blog.csdn.net/zhujunxxxxx/article/details/44258719 轉載請註明出處

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https://www.jb51.net/article/101289.htm   引言： 前面專題中介紹了UDP、TCP和P2P程式設計，並且通過一些小的示例來讓大家更好的理解它們的工作原理以及怎樣.Net類庫去實現它們的。為了讓大家更好的理解我們平常中常見的軟體QQ的工作原理，所以在本專題

網路程式設計系列文章宣告

最近一段也算稍微閒下來了，至少沒以前那麼忙了，對於以前沒有寫完的raknet的文章開始繼續寫了。而對於IOCP方面的東西，還在研究，已經參考網上的例子寫出來一個了，不過肯定是沒法用到專案中去，因為還差很多東西。ICOP的網路引擎，需要用到的東西，比如：環形緩衝區，記憶體池，執行緒池，連線池等東西都才開始接觸。

12篇學通C#網路程式設計——第一篇 基礎之程序執行緒

   在C#的網路程式設計中，程序和執行緒是必備的基礎知識，同時也是一個重點，所以我們要好好的掌握一下。 一：概念           首先我們要知道什麼是”程序”，什麼是“執行緒”，好，查一下baike。   程序：是一個具有一定獨立功能的程式關於某個資料集合的一次

[C# 網路程式設計系列]專題十：實現簡單的郵件收發器

引言： 在我們的平常工作中，郵件的傳送和接收應該是我們經常要使用到的功能的。因此知道電子郵件的應用程式的原理也是非常有必要的，在這一個專題中將介紹電子郵件應用程式的原理、電子郵件應用程式中涉及的協議和實現一個簡答的電子郵件收發器程式。 一、郵件應用程式基本知識 1

洞悉C++網路程式設計之tcp/ip和socket api

原文地址：https://blog.csdn.net/libaineu2004/article/details/79020403 TCP(Transmission Control Protocol)　傳輸控制協議 三次握手 TCP是主機對主機層的傳輸控制協議，提供可靠的連線服務，採用三次

c++ 網路程式設計之socket

windows 10 structures sockaddr, sockaddr_in sockaddr 和 sockaddr_in 同樣都是為了處理網路通訊的地址，包含了地址類別（familty），地址（ip），埠資訊。 sockaddr是給機器用的，

C#網路程式設計之---TCP協議的同步通訊（二）

上一篇學習日記C#網路程式設計之--TCP協議（一）中以服務端接受客戶端的請求連線結尾 既然服務端已經與客戶端建立了連線，那麼溝通通道已經打通，載滿資料的小火車就可以彼此傳送和接收了。現在讓我們來看看資料的傳送與接收 先把服務端與客戶端的連線程式碼敲出來 服務端 IPAddress ip = new IP

Boost.Asio C++ 網路程式設計之二：同步和非同步

       首先，非同步程式設計和同步程式設計是截然不同的。在同步程式設計中，所有的操作都是順序執行的，比如從socket中讀取（請求），然後寫入（迴應）到socket中。每一個操作都是阻塞的。因為操作是阻塞的，所以為了不影響主程式，當在socket上讀寫時，通常會建立一個

網路程式設計系列之十二 codeblocks匯入makefile工程

最近需要用codeblocks開發一個客戶端程式，需要用到一個開源專案， 在codeblocks上加入Makefile工程。 1）“File -> New -> Project”，選擇“Empty Project”並建立。 2）選中 Project，右鍵，選擇“

C#網路程式設計（二）------多執行緒socket例項

伺服器端程式碼： using System;   using System.Collections.Generic;   using System.Linq;   using System.Text;   using System.Net;   using Sys

Python3 與 C# 網路程式設計之～ 網路基礎篇

最新版本檢視：https://www.cnblogs.com/dotnetcrazy/p/9919202.html 入門篇 官方文件：https://docs.python.org/3/library/ipc.html（程序間通訊和網路） 例項程式碼：https://github.com/lotapp/

C#.網路程式設計 Tcp基礎（二） TCP組包、粘包、拆包的原理

一、TCP粘包，拆包及解決方法    轉https://blog.csdn.net/scythe666/article/details/51996268 以下是轉發的部分內容          我們都知道TCP屬於傳

C/C++網路程式設計在windows和linux中將socket設定為阻塞和非阻塞

C/C++網路程式設計在windows和linux中將socket設定為阻塞和非阻塞              在 socket程式設計中，對於socket的讀寫預設都是阻塞的，但有的情況我們需要將其設定為非阻塞，比如做多

Python C/S 網路程式設計（一）之 三種方法實現天氣預報小程式

1. 首先明白下協議棧和庫的概念： 協議棧（Protocol Stack）: 是指網路中各層協議的總和，其形象的反映了一個網路中檔案傳輸的過程：由上層協議到底層協議，再由底層協議到上層協議。 庫（Library）:主要用來解析要使用的網路通訊協議，包含Python內建標準庫

基於深度神經網路的目標檢測系列文章二：緒論

注：本文源自本人的碩士畢業論文，未經許可，嚴禁轉載！ 原文請參考知網：知網本論文下載地址 第一章 緒論 1.1 研究背景與意義 當人類首次發明計算機時，就已經開始思考如何讓計算機變得智慧。如今，人工智慧（artificial intelligence）已經成為一