可擴充套件多執行緒非同步Socket伺服器框架EMTASS 2.0

阿新 • • 發佈：2019-02-15

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在程式設計與實際應用中，Socket資料包接收伺服器夠得上一個經典問題了：需要計算機與網路程式設計知識（主要是Socket），與業務處理邏輯密切（如：包組成規則），同時還要兼顧系統執行的穩定、效率、安全與管理等。具體應用時，在滿足業務處理邏輯要求的基礎上，存在側重點：有些需要考慮併發與效率，有些需要強調穩定與可靠等等。雖然.NET 2.0 Framework上的IOCP（I/O完成埠）非同步技術可以有效解決併發等問題，但完全的非同步模式也缺乏一些控制上的靈活性，例如：Socket暫停操作等。本文介紹的是一個傳統Socket資料包伺服器解決方案，該方案改自筆者2005年底的一個交通部省級公路交通流量資料伺服器中心（DSC）專案。當時.NET Framework 2.0 與 Visual Studio 2005 釋出沒多久，筆者接觸C#的時間不長。於是Google了國內國外網，希望找點應用C#解決Socket通訊問題的思路和程式碼。最後，找到了兩篇幫助最大的文章：一篇是國人2005年3月寫的Socket接收器框架——

在C#中使用非同步Socket程式設計實現TCP網路服務的C/S的通訊構架(一)（分（一)、（二）兩篇），該文應用了客戶端Socket會話（Session）概念；另一篇是美國人寫的，提出了多執行緒、分段接收資料包的技術方案，描述了多執行緒、非同步Socket的許多實現細節，該文堅定了筆者採用多執行緒和非同步方式處理Socket接收器的技術路線。第一個版本EMTASS 1.0（EMTASS，Extensible Multi-Thread Asynchronous Socket Server）於2006年初完成並投入使用。今年暑假，筆者修改了原Socket接收伺服器程式碼，即EMTASS 1.1。最近，又按框架的可擴充套件性、可重用性等要求重新構思和設計了EMTASS，即EMTASS 2.0。下面的介紹共分六個部分：

[前言]、[第1節]、[第2節]、[第3節]、[第4節]、[第5節]、[第6節]

1.1 總體思路

總體構思上，主要考慮多執行緒、非同步Socket和可擴充套件性三個方面。

1) 三個核心執行緒

在Internet環境下的Socket應用中，客戶端和網路容易出現異常，此時必須釋放異常退出的Socket資源。考慮到伺服器的高併發能力，一般採取包接收和處理分開的策略：將接收到的包新增到包佇列，然後處理佇列中的資料包。當然，偵聽遠端客戶端的連線請求可以用Socket的AcceptAsync()非同步方法（IOCP，I/O完成埠由此開始）。考慮到暫停、關閉同步操作，仍然用一個執行緒。這樣，清理資源、處理資料包、偵停客戶連線請求就是組成了EMTASS架構的三個核心執行緒，它們由.NET執行緒池統一管理：

客戶端連線偵聽執行緒 StartServerListen()：

迴圈偵聽遠端客戶端的Socket連線請求。如果存在，通過適當規範性判斷後建立該Socket的客戶端會話TSessionBase物件（實際上是該類的派生類物件），同時呼叫該會話物件的Socket非同步資料接收方法BeginReceive()，接收到的資料包存放在會話物件的包佇列中。當然，新增的TSessionBase物件將新增到會話佇列m_sessionTable（一個Dictionary<>泛型物件）中，該隊列表就是清理和處理執行緒的遍歷物件；
資料包處理執行緒 CheckDatagramQueue()：迴圈檢測TSessonBase佇列中的會話物件，呼叫該物件的相關方法完成資料包解析、判斷型別、資料儲存等任務；
會話表檢測執行緒 CheckSessionTable()：迴圈檢查會話表m_sessionTable中的各個會話物件，分步驟清理已經超時、無效或異常的會話物件，清理會話物件的緩衝區，釋放其Socket資源。

2) 非同步處理模式

.NET Framework中的Socket具有完整的非同步處理能力：偵聽後非同步接收（AcceptAsync()）、資料非同步接收（BeginReceive()）、資料非同步傳送（BeginSend()）等。EMTASS框架採取了非同步接收和傳送方式，並封裝在TSessionBase類中。在EMTASS的版本1.0、1.1中，這些方法在主類TSocketServerBase中實現，顯然不符合類封裝原則。

3) 系統可擴充套件性

可擴充套件性主要考慮不同的業務處理邏輯和應用場景，即：資料包格式、資料儲存方法、資料庫伺服器等。框架EMTASS的可擴充套件性體現在類的泛型與抽象設計、方法虛擬和保護等方面：

抽象類：會話基類TSessionBase、資料庫基類TDatabaseBase均是抽象類，分別提供了資料包分析與判斷、資料儲存的虛擬方法；
泛型類：主要基類TSocketServerBase有TSessionBase、TDatabaseBase兩個泛型約束引數，可以根據這兩個抽象類的派生類產生具體的伺服器型別；
方法抽象(abstract)：TSessionBase的資料包分析方法AnalyzeDatagram()、TDatabaseBase的資料庫開啟方法Open()均是抽象的，必須在派生類中根據業務處理邏輯和資料庫型別重寫；
方法保護(protected)：與事件處理有關的方法、與業務處理邏輯相關的方法全部是protected方法，可以根據實際情況重寫。

1.2 類架構

1）主要類層次結構

(圖1 主要類層次關係) 按應用類別分，EMTASS主要有四組類：Socket伺服器類、Session會話類、Database資料庫類和列舉型別。

Socket伺服器類
- 伺服器泛型類 TSocketServerBase：該類包括了一個伺服器Socket物件、一個TDatabaseBase派生類物件、一個會話TSessionBase類派生物件的列表（Dictionary<>泛型物件），封裝了TDatabaseBase、TSessionBase的全部事件，提供統一的對外公開介面和事件；
- 泛型引數：伺服器基類TSocketServerBase有兩個泛型引數：TSessionBase類和TDatabaseBase類，定製它們的派生類後可以確定泛型類的具體版本。
客戶端會話類
- 會話核心成員類 TSessionCoreInfo：是TSessionBase的基類，包括會話的核心欄位：登入時間、最近會話時間、IP地址、客戶端名、物件狀態等，是會話列表清單和事件引數的基類之一。該類的成員欄位全部是protected的，需要在派生類中賦予具體值；
- 抽象會話類 TSessionBase：封裝了客戶端Socket、資料接收緩衝區、資料包緩衝區、資料包佇列等資料結構，包括了與客戶端通訊相關的全部方法：資料接收與傳送、資料包處理等。
資料庫類
- 抽象資料庫基類 TDatabaseBase：封裝了資料庫開啟與關閉、異常事件處理等方法，其中資料連線屬性DbConnection是虛屬性、資料庫開啟方法Open()是抽象方法，需要在派生類中重寫；
- 基類TSqlServerBase：派生自TDatabaseBase，應用System.Data.SqlClient名稱空間中SqlServer相關型別重定義了資料庫連線屬性DbConnection、重寫了Open()方法；
- 基類TOleDbDatabaseBase：派生自TDatabaseBase，應用System.Data.OleDb名稱空間中OleDb資料訪問相關型別重定義了基類的連線屬性DbConnection、重寫了Open()方法
列舉型別
- 會話狀態型別 TSessioinState：取4個值：Valid、Invalid、Shutdown和Closed。為Valid時表示會話是有效的，為Invalid時表示會話將被清理，為Shutdown時表示會話Socket正在解除安裝，為Closed時表示會話已經關閉、資源已經清理；
- 會話斷開型別 TDisconnectType：取3個值：Normal、Timeout和Exception，分別表示正常連線、超時斷開、異常斷開。其中，超時表示最近兩次會話接收資料的時間超過約定的時限，防止某些會話長時間佔有資源。

2）事件引數型別結構圖

(圖2 事件引數類層次關係) EMTASS框架的事件包括三類：第一，普通事件，如：伺服器啟動與停止；第二，異常事件，接收與傳送資料異常、資料庫連線或資料儲存異常等；第三，與會話相關事件，如：增加會話物件、接收到一個合法資料包等。異常與會話結合即是會話異常事件。通過泛型委託EventHandler可以定義類事件，其中的事件引數型別如下：

異常事件引數類 TExceptionEventArgs：封裝了異常Exception物件的Message值；
會話事件引數類 TSessionEventArgs：封裝了一個TSessionCoreInfo物件；
會話異常引數類 TSessionExceptionEventArgs：派生自TSessionEventArgs，包括異常訊息欄位Message。

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下面介紹主要類TSocketServerBase和輔助類TSessionBase、TDatabaseBase中的主要實現方法。

2.1 TSocketServerBase類

該類包括了全部的對外介面和事件，主要實現前面介紹過的三個執行緒。

1) 執行緒池與同步訊號

.NET 提供了執行緒池方法 ThreadPool.QueueUserWorkItem() 自動將委託物件新增到系統執行緒池，見如下的實現程式碼：

    if (!ThreadPool.QueueUserWorkItem(this.StartServerListen)) return false;
    if (!ThreadPool.QueueUserWorkItem(this.CheckDatagramQueue)) return false;
    if (!ThreadPool.QueueUserWorkItem(this.CheckSessionTable)) return false;

其中, 客戶端連線請求偵聽方法StartServerListen()、資料包佇列檢查方法CheckDatagramQueue()和會話表檢查方法CheckSessionTable()均使用迴圈處理方式，迴圈條件是m_serverClosed為false。只有該類的Close()方法可以中斷這三個執行緒。在Close()方法中設定m_serverClosed為true終止執行緒的同時，還需要考慮執行緒退出的同步問題，此時使用手工事件訊號物件ManualResetEvent。參考如下資料包佇列檢查執行緒方法的程式碼：

private void CheckDatagramQueue(object state)
{
    m_checkDatagramQueueResetEvent.Reset();

    while (!m_serverClosed)
    {
        lock (m_sessionDictionary)
        {
            // ...其它程式碼
        }
    }

    m_checkDatagramQueueResetEvent.Set();
}

上述程式碼是不安全的，一般要需要try{}finally{}保證事件訊號物件Reset()與Set()匹配。但EMTASS中的三個執行緒方法均有自己的異常處理方式，不會丟擲異常。下面是關閉伺服器方法Close()的主要程式碼。在設定變量了m_serverCloed為true後，使用了三個事件訊號等待，同步三個執行緒的正常終止。

private void Close()
{
    if (m_serverClosed)
    {
        return;
    }

    m_serverClosed = true;
    m_serverListenPaused = true;

    m_checkServerListenResetEvent.WaitOne();  // 等待3個執行緒
    m_checkSessionTableResetEvent.WaitOne();
    m_checkDatagramQueueResetEvent.WaitOne();

    // ...其它程式碼
}

2) 分步驟的清理執行緒

建立會話物件後，三種情況需要終止會話：1）關閉伺服器；2）會話異常；3）會話超時。第1種情況將強制終止會話，第2、3種情況需要清理執行緒終止會話並釋放其資源。為防止立即關閉Socket引發的異常，系統分3個步驟完成：1）標記該會話為Invalid，此時停止一切與該會話的處理操作；2）呼叫Shutdown()方法：Shutdown會話Socket，標記會話狀態為Shutdown；3）呼叫Close()方法：清除會話緩衝區和資料包佇列，釋放Socket資源，從會話表中刪除該物件。具體操作可以參考TSocketServerBase類中的CheckSessionTable()方法。

3) 事件傳遞與釋出

EMTASS框架的所有事件，包括TSessionBase類和TDatabaseBase類的事件，都通過伺服器類TSocketServerBase對外發布。在建立會話物件或資料庫物件時，直接傳遞其事件給TSocketServerBase的相同委託事件，見如下程式碼舉例：

    session.DatagramAccepted += new EventHandler(this.OnDatagramAccepted);
    session.DatagramHandled += new EventHandler(this.OnDatagramHandled);

上述程式碼中，將TSessionBase派生類物件session的兩個事件直接繫結（使用+=方法）到當前TSocketServerBase物件上。具體實現程式碼可以參考TSocketServerBase的初始化方法Initiate()和新增會話物件方法AddSession()。

2.2 TSessionBase類

該抽象類包括客戶端Socket、資料接收緩衝區和資料包佇列等成員，封裝了所有與Socket通訊的方法。該類還包括資料包處理方法：資料包解析保護方法ResolveSessionBuffer()和資料包分析虛擬方法AnalyzeDatagram()。

1) 會話緩衝區和資料包佇列

TSessionBase包括兩個資料接收緩衝區和一個數據包佇列：

m_receiveBuffer緩衝區：接收客戶端Socket資料的緩衝區，如果資料包比該緩衝區長，Socket將自動（非同步）讀取幾次，每次用方法CopyToDatagramBuffer暫到資料包緩衝區m_datagramBuffer中；
m_datagramBuffer緩衝區：如果m_receiveBuffer接收了非完整的資料包，則使用該緩衝區暫存，直到獲得一個完整資料包。一般情況下，設定m_receiveBuffer大於資料包長度，則一次可以接收一個完整包，此時該緩衝區為空。此外，該緩衝區大小根據資料包的長度動態增長；
m_datagramQueue包佇列：位元組陣列的佇列（Queue<>泛型），儲存了當前會話的資料包（位元組陣列），等待處理執行緒分析與處理。在EMTASS 1.0與1.1中，該佇列結構封裝在TSocketServerBase內。這種設計增加了TSessionBase類與TSocketServerBase類的偶合程度。

2) 資料包解析方法ResolveSessionBuffer()

該方法是protected的，可以根據資料包結構與具體業務邏輯重寫程式碼。在TSessionBase類中實現的包組成規則是：開始字元是<結束字元是>。特別指出，Socket通訊中有兩個必須考慮的著名問題：

資料包界限問題：資料包字串（位元組陣列）如何界限？在交通部的Socket通訊協議中，用<>分別作為一個包的開始與結束字元；
資料包間斷與重疊問題：由於網路或裝置故障，一個數據包可能分兩次接收。另一種情況就是連續接收到多個數據包。第一種情況，需要先快取接收到的包直到一個完整的資料包。第二種情況，則需要根據包界限符號分解一個個的包。

3) 資料包分析方法AnalyzeDatagram()

該抽象方法是TSessionBase類必須重寫的方法，也是EMTASS框架擴充套件的主要介面，應該完成如下基本任務：

判斷資料包的有效性與包型別；
分解包中的各欄位資料；
校驗包及其資料有效性；
傳送確認訊息給客戶端(呼叫方法 SendDatagram())；
儲存包資料到資料庫中；
如果資料包中存在客戶端名稱或編號，則填寫m_name欄位。

2.3 TDatabaseBase類

該抽象類定義了3個數據庫異常處理事件：DatabaseOpenException、DatabaseCloseExeption和DatabaseException，以及4個public方法：Open()、Close()、Clear()和Store()。其中，Open()是抽象方法，在派生類中可以增加自己的程式碼（見demo的實現部分），Close()方法關閉資料庫連線，Clear()方法在Close()中被呼叫——關閉資料庫前清理相關資源，虛方法Store()用於資料儲存。EMTASS框架給出了該基類的兩個派生類：TSqlServerBase和TOleDatabaseBase，可以滿足一般的資料庫應用需求。

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3.1 一般步驟

EMTASS框架的使用包括如下步驟：

定製滿足需求的TSqlServerBase或TOleDatabaseBase派生類
- 增加成員欄位，如：DbCommand、DbDataAdapter等；
- 重寫TDatabaseBase類的虛擬方法Store()，編寫儲存資料包到資料庫中的實現程式碼；
- 在TSessionBase的AnalyzeDatagram()方法中直接或間接呼叫Store()方法。
定製滿足業務處理邏輯的TSessionBase派生類
- 重寫ResolveSessionBuffer()方法，按照資料包規則提取緩衝區中的資料包文，並存儲到包佇列中；
- 重寫AnalyzeDatagram()方法，按前面的要求增加功能。
定製滿足需求的TSocketServerBase派生類
- 定義TSocketSErverBase泛型類的派生類（該步可省略）；
- 建立泛型類的派生類物件，在建構函式中給出資料庫連線字串和TCP通訊埠；
- 設定泛型類的派生類物件的最大資料包長度等引數；
- 實現泛型類的派生類物件的相關事件處理方法。

3.2 TSocketServerBase的構造、屬性、方法和事件

泛型類TSocketServerBase提供了EMTASS框架的所有對外介面（屬性、方法和事件），包括內聯TSessionBase物件和TDatabaseBase物件的對外屬性和事件。

1) TSocketServerBase建構函式

有兩個過載版本，預設埠3130。考慮到可擴充套件性，必須給出資料庫連線串，見如下程式碼：

public TSocketServerBase(string dbConnectionString)
{
    this.Initiate(dbConnectionString);
}

public TSocketServerBase(int tcpPort, string dbConnectionString)
{
    m_servertPort = tcpPort;            
    this.Initiate(dbConnectionString);
}

建構函式中的方法Initiate()完成具體的初始化任務。

2) TSocketServerBase公共屬性

ServerPort：伺服器埠號，預設值為3130
Closed：伺服器已經關閉
ListenPaused：伺服器暫時停止客戶端連線請求
LoopWaitTime：Socket.Listen方法中的等待時間(ms)，預設值為25ms
MaxDatagramSize：允許資料包的最大長度，預設值為1024K
MaxListenQueueLength：最大偵聽佇列長度，預設值為16
MaxReceiveBufferSize：允許資料包接收緩衝區的最大長度，預設值為16K
MaxSameIPCount：允許同地址IP的會話Socket個數，預設值為64
MaxSessionTableLength：允許最大會話表長度，預設值為1024
MaxSessionTimeout：允許最大的會話超時間隔(s)，預設值為120s
ErrorDatagramCount：錯誤資料包個數
ReceivedDatagramCount：接收資料包個數
ServerExceptionCount：伺服器異常次數
SessionCount：當前會話個數
SessionExeptionCount：會話異常個數
SessionCoreInfoList：當前會話表資訊清單

3) TSocketServerBase公共方法

Start()：啟動伺服器
Stop()：關閉伺服器
PauseListen()：暫停偵聽連線請求
ResumeListen()：恢復偵聽連線請求
Dispose()：關閉伺服器並釋放系統資源
CloseSession()：關閉一個會話
CloseAllSessions()：關閉全部會話
SendToSession()：給一個會話傳送訊息
SendToAllSessions()：給所有會話傳送訊息

4) TSocketServerBase事件

DatabaseCloseException：資料庫關閉異常
DatabaseException：資料庫異常
DatabaseOpenException：資料庫開啟異常
DatagramAccepted：接受了一個完整資料包
DatagramDelimiterError：資料包界限符錯誤
DatagramError：資料包錯誤
DatagramHandled：處理了一個數據包
DatagramOversizeError：資料包超長錯誤
ServerStarted：伺服器啟動後
ServerClosed：伺服器關閉後
ServerListenPaused：伺服器暫停連線請求後
ServerListenResumed：伺服器恢復連線請求後
ServerException：伺服器異常
SessionRejected：連線請求被拒絕
SessionConnected：建立一個會話連線
SessionDisConnected：斷開一個會話連線
SessionReceiveException：會話接收資料異常
SessionSendException：會話傳送資料異常
SessionTimeout：會話超時

3.3 下載包Demo介紹

下載包中包括EMTASS框原始碼和Demo。其中，VS2005的Demo解決方案檔案為EMTASS.sln，包含兩個專案：伺服器專案和客戶端專案。/bin/資料夾下的編譯檔案可直接執行：先啟動伺服器，然後執行客戶端。

1) 伺服器端Demo

伺服器端包括兩個部分：第一，接收伺服器窗體程式；第二，Access資料庫。伺服器端窗體程式包含如下實現：

TSessionBase派生類TTestSession：重寫了OnDatagramDelimiterError()和OnDatagramOversizeError()事件處理方法，重寫了資料包分析方法AnalyzeDatagram()，增加了一個自定義方法Store()；
TDatabaseBase派生類TAccessDatabase：增加了一個OleDbCommmand欄位m_command，重寫了Open()方法和Store()方法。在重寫的Open()方法中，建立了m_command物件及其引數物件，給出了資料庫的Insert語句SQL程式碼。重寫的Store()方法中，將TSessionBase的IP、SessionName和資料包長度儲存到Access資料庫中。方法Store()將被TTestSession()的AnalyzeDatagram()方法呼叫；
TSocketServerBase<>物件：給出資料庫連線字串後，應用前面定義的兩個派生類建立泛型類物件，然後註冊該物件的事件實現方法。註冊的事件方法功能包括：顯示伺服器的如果計數情況，顯示伺服器執行狀態。

伺服器端的主要程式碼如下：

public partial class SocketServerDemo : Form
{
    TSocketServerBase m_socketServer;

    public SocketServerDemo()
    {
        InitializeComponent();
    }

    private void SocketServerDemo_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        cb_maxDatagramSize.SelectedIndex = 1;

        // 資料庫連線字串
        string connStr = "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0; Data Source = DemoAccessDatabase.mdb;";

        m_socketServer = new TSocketServerBase(connStr);  // 伺服器物件
        m_socketServer.MaxDatagramSize = 1024 * int.Parse(cb_maxDatagramSize.Text);  // 包最大長度

        this.AttachServerEvent();  // 附加伺服器全部事件
    }

    private void SocketServerDemo_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
    {
        m_socketServer.Dispose();  // 關閉伺服器程序
    }

    private void AttachServerEvent()
    {
        m_socketServer.ServerStarted += this.SocketServer_Started;
        m_socketServer.ServerClosed += this.SocketServer_Stoped;
        m_socketServer.ServerListenPaused += this.SocketServer_Paused;
        m_socketServer.ServerListenResumed += this.SocketServer_Resumed;
        m_socketServer.ServerException += this.SocketServer_Exception;

        m_socketServer.SessionRejected += this.SocketServer_SessionRejected;
        m_socketServer.SessionConnected += this.SocketServer_SessionConnected;
        m_socketServer.SessionDisconnected += this.SocketServer_SessionDisconnected;
        m_socketServer.SessionReceiveException += this.SocketServer_SessionReceiveException;
        m_socketServer.SessionSendException += this.SocketServer_SessionSendException;

        m_socketServer.DatagramDelimiterError += this.SocketServer_DatagramDelimiterError;
        m_socketServer.DatagramOversizeError += this.SocketServer_DatagramOversizeError;
        m_socketServer.DatagramAccepted += this.SocketServer_DatagramReceived;
        m_socketServer.DatagramError += this.SocketServer_DatagramrError;
        m_socketServer.DatagramHandled += this.SocketServer_DatagramHandled;

        m_socketServer.DatabaseOpenException += this.SocketServer_DatabaseOpenException;
        m_socketServer.DatabaseCloseExcpetion += this.SocketServer_DatabaseCloseException;
        m_socketServer.DatabaseExcpetion += this.SocketServer_DatabaseException;

        m_socketServer.ShowDebugMessage += this.SocketServer_ShowDebugMessage;
    }
    //...其它程式碼
}
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下面是伺服器端Demo執行圖片

2) 客戶端Demo

建立一個TcpClient物件，模擬遠端客戶端與伺服器通訊。下面是客戶端Demo執行圖片：

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機器配置：雙核CPU E2140，主頻1.6G，RAM是1G（含顯示卡記憶體）。
正確性測試
- 測試方法：客戶端的資料包含有長度串，在伺服器端檢測比較，以此判斷資料包傳輸的正確性；
- 測試情況：單機啟動伺服器，執行7個客戶端程式，其中3個是干擾源——連續做連線/斷開操作，另4個連續傳送資料包。執行約80分鐘檢查，伺服器平均每秒接收15個包，沒有發生異常，也沒有錯誤包，資料包佇列穩定在3以下。
速度測試
- 測試方法：單機執行伺服器，然後執行20個客戶端程式，用10-50ms的速度傳送資料包；
- 測試情況：執行30分鐘檢查，伺服器平均每秒接收60個包，沒有出現數據包佇列顯著增長等情況。
穩定性測試：客戶端Demo中包含一個連線後馬上斷開的連續操作，在這種情況下伺服器端沒有發現異常。此外，筆者在30個客戶端會話情況下執行伺服器1個小時，沒有發生伺服器端異常，但有個別客戶端異常退出。
併發性測試：同時運行了30個客戶端Demo，沒有發生伺服器異常等現象，資料包佇列上限也不超過5。
測試結論： 在一臺機器上做測試， EMTASS 2.0接收與處理正確，每秒可以處理60以上的資料包，執行穩定可靠，有較好的併發處理能力。測試中發現的主要問題如下：
- CPU佔用率很大：顯然是三個執行緒的迴圈操作所引起的，在EMTASS1.0、1.1中，使用Thread.Sleep(m_waitTime)等待一段時間。本框架的設計目的是專用Socket伺服器，為提高吞吐能力省略了這個操作。如果必要，在以後版本中新增該功能；
- 伺服器啟動後拒絕連線請求：特別是關閉後再啟動容易發生這種現象，多關閉啟動幾次後卻又恢復正常。筆者估計是伺服器m_serverSocket物件釋放資源不同步的原因；
- 客戶端連線請求被拒絕：有時客戶端發生錯誤後，再連線時被拒絕。有兩種可能，第一種是如前所講的伺服器物件的問題；第二種是客戶端Socket接收、傳送和斷開時被阻塞，具體原因待分析。出現這種情況後，做多次連線/斷開操作還是可以連線伺服器。

顯然，這種測試環境和結果有待進一步驗證，但存在較大的改進空間。特別，資料包佇列最大值一般不超過5，表明伺服器接收到包後立即處理，併發效能比較好。

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本文介紹的EMTASS 2.0 是筆者一段工作的總結，也是學習基於.NET的類設計、元件設計、模式設計等的一個小結。筆者的目標就是不斷修改和完善，設計與實現一個可靠與穩定的、有良好可擴充套件性的和易於使用的Socket資料包接收伺服器框架。由於最初的程式碼和思路均來自他人的開源架構和設計構思，EMTASS也仿效一般開源做法：公佈原始碼和設計思路。基於EMTASS 1.0的伺服器有連續執行30天完全正常的記錄，而框架EMTASS 2.0 雖然具有可擴充套件性，也進行了一般的測試，但沒有投入實際執行，需要時間檢驗和實踐驗證。當前，.NET 3.0及3.5 Framwwork提供的IOCP（完成埠）具有更好的非同步併發處理能力，筆者將結合新的執行平臺，完善與升級EMTASS，並公佈完善與升級計劃。如果有讀者使用EMTASS 2.0時發現問題，或有更好的建議或想法，請不吝指正。

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EMTASS 1.0, 2005年12月
EMTASS 1.1, 2008年09月
EMTASS 2.0, 2008年10月27日
- 重設計了類名及類關係，增加了框架的可擴充套件性，重構了大部分程式碼
- TSessionBase的資料包佇列取代TSocketServerBase的資料包佇列
- TSessionBase中封裝了全部通訊方法
EMTASS 2.1, 2008年11月9日
- 增加了緩衝區管理類BufferManager，管理兩個可重複使用的傳送/接收緩衝區。
- TSocketServerBase增加了如下屬性：
  - ReceiveBufferSize：接收緩衝區大小（預設16K）
  - SendBufferSize：傳送緩衝區大小（預設16K）
  - CheckDatagramQueueTimeInterval：資料包處理執行緒Sleep時間間隔（預設：100ms）
  - CheckSessionTableTimeInterval：會話資源清理執行緒Sleep時間間隔（預設：100ms）
- TSocketServerBase增加了若干建構函式，包括最大任務數和緩衝區大小
- TSocketServerBase使用了Mutex互斥類，防止同機器建立兩個伺服器
- TSessionBase在非同步接收/傳送完成後，呼叫IAsyncResult.AsyncWaitHandle.Close()方法
- TSessionBase接收資料時，使用BufferManger公共緩衝區ReceivevBuffer
- TSessionBase傳送資料時，如果據長度小於傳送緩衝區，則使用SendBuffer，否則申請位元組陣列傳送
- 測試結果：10個干擾客戶端（100ms連續連開）與15個數據客戶端（3個100K/100ms、3個100K/50ms、4個100K/20ms、2個1M/1s、2個1M/500ms、1個1M/10s），CPU佔用率為70-90%，速度為40/s，無錯誤包，直接顯示的連線數為30-50之間

可擴充套件多執行緒非同步Socket伺服器框架EMTASS 2.0

1.1 總體思路

1) 三個核心執行緒

2) 非同步處理模式

3) 系統可擴充套件性

1.2 類架構

1）主要類層次結構

2）事件引數型別結構圖

2.1 TSocketServerBase類

1) 執行緒池與同步訊號

2) 分步驟的清理執行緒

3) 事件傳遞與釋出

2.2 TSessionBase類

1) 會話緩衝區和資料包佇列

2) 資料包解析方法ResolveSessionBuffer()

3) 資料包分析方法AnalyzeDatagram()

2.3 TDatabaseBase類

3.1 一般步驟

3.2 TSocketServerBase的構造、屬性、方法和事件

1) TSocketServerBase建構函式

2) TSocketServerBase公共屬性

3) TSocketServerBase公共方法

4) TSocketServerBase事件

3.3 下載包Demo介紹

1) 伺服器端Demo

2) 客戶端Demo

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