以异步的方式操作TCP/IP套接字

ThinkTank_引擎 2014-12-01

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普通的TCP/IP开发方式大家都应该非常熟练，但在系统开发的时候往往会遇到问题。

比如：在开发一个简单的聊天室的时候，一般情况下，Windows应用程序会处于同步方式运行，当监听的客户端越多，服务器的负荷将会越重，信息发送与接收都会受到影响。这时候，我们就应该尝试使用异步的TCP/IP通讯来缓解服务器的压力。

下面以一个最简单的聊天室服务器端的例子来说明异步TCP/IP的威力,先开发一个ChatClient类作为客户管理的代理类，每当服务器接收到信息时，就会把信息处理并发送给每一个在线客户。

void Main()
{

IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("127.0.0.1");            //默认地址
         TcpListener
tcpListener = new TcpListener(ipAddress,500);
         tcpListener.Start();
         while (isListen)
//以一个死循环来实现监听
         {
                ChatClient chatClient =
new
ChatClient(tcpListener.AcceptTcpClient());    //调用一个ChatClient对象来实现监听

}
tcpListener.Stop();

}

ChatClient中存在着一个Hashtabel类的静态变量clients，此变量用来存贮在线的客户端信息，每当对一个客户端进行监听时，系统就生成一个ChatClient对象，然后在变量clients中加入此客户端的信息。在接收客户端信息时，信息会调用Receive（IAsyncResult async）方法,把接收到的信息发送给每一个在线客户。

值得注意的是，每当接收到客户信息时，系统都会利用Stream.BeginRead()的方法去接收信息，然后把信息发送到每一个在线客户，这样做就可以利用异步的方式把信息进行接收，从而令主线程及早得到释放，提高系统的性能。

public
class ChatClient

{

private
TcpClient _tcpClient;
        private byte[] byteMessage;
        private string
_clientEndPoint;

        public
volatile string
message;
        public static Hashtable clients= new
Hashtable();          //以此静态变量存处多个客户端地址


public
ChatClient(TcpClient tcpClient)
        {
            _tcpClient
=
tcpClient;
            _clientEndPoint =
_tcpClient.Client.RemoteEndPoint.ToString();
            Console.WrtieLine("连接成功，客户端EndPoint为"+_clientEndPoint);


ChatClient.clients.Add(_clientEndPoint, this);
//每创建一个对象，就会将客户端的ChatClient对象存入clients;

            byteMessage=new
byte[_tcpClient.ReceiveBufferSize];


lock (_tcpClient.GetStream())        //接收信息，使用lock避免数据冲突

{

_tcpClient.GetStream().BeginRead(byteMessage, 0, _tcpClient.ReceiveBufferSize,
new AsyncCallback(Receive), null);

//就在此处使用异步的IO线程进行数据读取，这样每个一客户端的都处于一个IO线程中处理，使主线程及早得到释放

              //这样做就缓解了服务器端压力。

}
        }

        public void Receive(IAsyncResult iAsyncResult)

{
            try
            {
                int length;


                lock (_tcpClient.GetStream())
//信息接收，使用lock避免数据冲突
                {

length=
_tcpClient.GetStream().EndRead(iAsyncResult);

}
                if (length < 1)
                {

MessageBox.Show(_tcpClient.Client.RemoteEndPoint + "已经断线");

clients.Remove(_tcpClient);
                   return ;

}


message=Encoding.Unicode.GetString(byteMessage,0,length);
                SendToEveryone(message);

//在此时我们可以在此处调用SendToEveryone方法，利用clients变量以Stream.Write方法为每个客户端发送信息。

lock
(_tcpClient.GetStream())    //再次监听，使用lock避免数据冲突

{
                    _tcpClient.GetStream().BeginRead(byteMessage, 0,
_tcpClient.ReceiveBufferSize, new AsyncCallback(Receive), null);

//再次调用Stream.BeginRead方法，以监听以下次客户的信息
                }

}
            catch (Exception ex)
            {

clients.Remove(_tcpClient);

_tcpClient.GetStream().Close();

_tcpClient.Close();
            }
        }

//通过Send方法把信息转换成二进制数据，然后发送到客户端

         public void Send(string message)
         {
            try
         {
              NetworkStream ns;
              lock (_tcpClient.GetStream())
              {
               ns = _tcpClient.GetStream();
            }
              byte[] byteMessage = Encoding.ASCII.GetBytes(message);
              ns.Write(byteMessage, 0, byteMessage.Length);
              ns.Flush();
         }
       catch (Exception ex)
       {
              MessageBox.Show(ex.Message);
         }
        }

//由于客户端信息记录在HashTabel变量clients中，当信息接收后，就会通过此变量把信息发送给每一个在线客户。

        public void SendToEveryone(string message)
        {
            foreach (DictionaryEntry client in clients)
            {
              ChatClient chatClient = (ChatClient)client.Value;
              chatClient.Send(message);
            }
        }

}

测试结果：