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异步非阻塞的socket通信

2011-03-02 16:34阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1804025641

本文介绍如何使用非阻塞方式的Socket通信，并且创建了一个聊天程序的例子来帮助说明。

介绍
本文介绍如何在多个应用程序之间创建和使用TCP/IP Socket来进行通信。这些应用程序可以运行在同一台机器，也可以在局域网内，甚至也可以是跨越Internet的*。这种方法的好处是不需要你自己来使用线程，而是通过调用Socket的非阻塞模式来实现。在例子中：服务器创建病侦听客户端的连接，一旦有客户连接，服务器就将其加入到一个活动客户的列表中，某个客户端发送的消息也有服务器发送到各个连接的客户端，就好像聊天室中的那样。或许Remoting （远程调用）是做这种工作更好的办法，但是我们这里还是来学习学习如何使用Socket来实现。
*注意：跨越Internet的通讯要求服务器有独立的IP地址并且不在代理或是放火墙之后。
事件时序
服务器必须要先侦听，客户端才能够连接。下面的图例说明了在一个异步Socket会话中的事件时序。

运行示例
实例代码分为两部分：ChatServer 和ChatClient. 我们首先来创建ChatServer ，然后使用下面的Telnet命令来测试它。

C代码 复制代码

  1. telnet {server machine IP address or machine name} 399
  2. telnet 10.328.32.76 399

telnet {server machine IP address or machine name} 399 telnet 10.328.32.76 399

这时，服务器上应该出现一条消息来表明这个客户连接的地址和端口。在任一个telnet窗口中键入的字符都会回显到所有与服务器连接的telnet的窗口中。试试从多台机器上并发连接服务器。不要使用localhost或者127.0.0.1来作为服务器程序唯一的侦听地址。




然后运行ChatClient实例作相同的试验和多个客户端和多个telnet并存的测试。

为什么要使用.NET的Socket?
.NET在很多地方都用到了sockets，比如：WebServices和Remoting。但是在那些应用中底层的Socket支持已经做好了，不需要直接使用。但是，和其他非.NET系统的Socket打交道或简单通信的场合中Socket的使用还是很有必要的。它可以用来和诸如DOS，Windows和UNIX系统进行通信。底层的Socket应用也可以让你减少了诸如组测，权限，域（domains），用户ID,密码等这些麻烦的安全方面的顾虑。

ChatServer / Listener
服务器侦听端口，当有连接请求时，接受该连接并返回一条欢迎信息。在例子中客户连接被加到一个活动客户列表m_aryClients中去。这个列表会根据客户加入和离开作相应的增删。在某些情况下可能会丢失连接，所以在实际的系统中还应该有轮询侦测客户端是否在线的部分。当服务器端的listener收到客户端发来的信息后，它会把消息广播到所有连接的客户端。
下面讨论两种侦听的方法，一个是用轮询(polling)，另外一个在使用事件来侦测连接的请求。

方法1 – 使用轮询的 TcpListener
System.Net.Sockets中的TcpListener 类为我们提供了一个侦听和处理客户连接的简单手段。下面的代码侦听连接，接受连接，并且向客户连接发回一个带有时间戳的欢迎信息。如果有另外一个连接请求到来，原来的连接将会丢失。注意，欢迎信息是采用ASCII编码，而不是UNICODE。

Java代码 复制代码
  1. private Socket client = null;
  2. const int nPortListen = 399;
  3. try
  4. {
  5. TcpListener listener = new TcpListener( nPortListen );
  6. Console.WriteLine( 'Listening as {0}', listener.LocalEndpoint );
  7. listener.Start();
  8. do
  9. {
  10. byte [] m_byBuff = new byte[127];
  11. if( listener.Pending() )
  12. {
  13. client = listener.AcceptSocket();
  14. // Get current date and time.
  15. DateTime now = DateTime.Now;
  16. string strDateLine = 'Welcome ' + now.ToString('G') + '\r';
  18. // Convert to byte array and send.
  19. Byte[] byteDateLine = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes( strDateLine.ToCharArray() );
  20. client.Send( byteDateLine, byteDateLine.Length, 0 );
  21. }
  22. else
  23. {
  24. Thread.Sleep( 100 );
  25. }
  26. } while( true ); // Don't use this.
  27. }
  28. catch( Exception ex )
  29. {
  30. Console.WriteLine ( ex.Message );
  31. }

private Socket client = null; const int nPortListen = 399; try { TcpListener listener = new TcpListener( nPortListen ); Console.WriteLine( 'Listening as {0}', listener.LocalEndpoint ); listener.Start(); do { byte [] m_byBuff = new byte[127]; if( listener.Pending() ) { client = listener.AcceptSocket(); // Get current date and time. DateTime now = DateTime.Now; string strDateLine = 'Welcome ' + now.ToString('G') + '\r'; // Convert to byte array and send. Byte[] byteDateLine = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes( strDateLine.ToCharArray() ); client.Send( byteDateLine, byteDateLine.Length, 0 ); } else { Thread.Sleep( 100 ); } } while( true ); // Don't use this. } catch( Exception ex ) { Console.WriteLine ( ex.Message ); }

方法2 – 使用带事件的Socket
一个更为优雅的方法是创建一个事件来捕捉连接请求。ChatServer实例就采用了这种方法。首先服务器的名字和地址用下面的代码取得。





Java代码 复制代码
  1. IPAddress [] aryLocalAddr = null;
  2. string strHostName = '';
  3. try
  4. {
  5. // NOTE: DNS lookups are nice and all but quite time consuming.
  6. strHostName = Dns.GetHostName();
  7. IPHostEntry ipEntry = Dns.GetHostByName( strHostName );
  8. aryLocalAddr = ipEntry.AddressList;
  9. }
  10. catch( Exception ex )
  11. {
  12. Console.WriteLine ('Error trying to get local address {0} ', ex.Message );
  13. }
  15. // Verify we got an IP address. Tell the user if we did
  16. if( aryLocalAddr == null || aryLocalAddr.Length < 1 )
  17. {
  18. Console.WriteLine( 'Unable to get local address' );
  19. return;
  20. }
  21. Console.WriteLine( 'Listening on : [{0}] {1}', strHostName, aryLocalAddr[0] );

IPAddress [] aryLocalAddr = null; string strHostName = ''; try { // NOTE: DNS lookups are nice and all but quite time consuming. strHostName = Dns.GetHostName(); IPHostEntry ipEntry = Dns.GetHostByName( strHostName ); aryLocalAddr = ipEntry.AddressList; } catch( Exception ex ) { Console.WriteLine ('Error trying to get local address {0} ', ex.Message ); } // Verify we got an IP address. Tell the user if we did if( aryLocalAdd

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