C#中異步Socket通信編程代碼實例
本文將在C#中Socket同步通信的基礎上，分析和研究Socket異步編程的實現(xiàn)方法，目的是深入了解Socket編程的基本原理，增強對網(wǎng)絡游戲開發(fā)相關內(nèi)容的認識。
什么是Socket編程的異步是實現(xiàn)
所謂Socket編程的異步實現(xiàn)是指按照異步過程來實現(xiàn)Socket編程，那么什么是異步過程呢，我們把在完成了一次調(diào)用后通過狀態(tài)、通知和回調(diào)來告知調(diào)用者的方式成為異步過程，換句話說，在異步過程中當調(diào)用一個方法時，調(diào)用者并不能夠立刻得到結果，只有當這個方法調(diào)用完畢后調(diào)用者才能獲得調(diào)用結果。這樣做的好處是什么呢？答案是高效。相信大家還記得我們在《C#中Socket通信編程的同步實現(xiàn)》這篇文章中使用多線程來實現(xiàn)簡單聊天的案例吧，在這個案例中我們需要開啟兩個線程來不斷監(jiān)聽客戶端的連接和客戶端的消息，這樣的效率肯定是很低的。那么現(xiàn)在好了，我們可以通過異步過程來解決這個問題，下面我們就來看看如何實現(xiàn)Socket的異步通信。
如何實現(xiàn)Socket異步通信
服務端
基本流程
1.創(chuàng)建套接字
2.綁定套接字的IP和端口號——Bind()
3.使套接字處于監(jiān)聽狀態(tài)等待客戶端的連接請求——Listen()
4.當請求到來后，使用BeginAccept()和EndAccept()方法接受請求，返回新的套接字
5.使用BeginSend()/EndSend和BeginReceive()/EndReceive()兩組方法與客戶端進行收發(fā)通信
6.返回，再次等待新的連接請求
7.關閉套接字
代碼示例
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
namespace AsyncServer
{
public class AsyncTCPServer
{
public void Start()
{
//創(chuàng)建套接字
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 6065);
Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//綁定端口和IP
socket.Bind(ipe);
//設置監(jiān)聽
socket.Listen(10);
//連接客戶端
AsyncAccept(socket);
}
/// <summary>
/// 連接到客戶端
/// </summary>
/// <param name="socket"></param>
private void AsyncAccept(Socket socket)
{
socket.BeginAccept(asyncResult =>
{
//獲取客戶端套接字
Socket client = socket.EndAccept(asyncResult);
Console.WriteLine(string.Format("客戶端{0}請求連接...", client.RemoteEndPoint));
AsyncSend(client, "服務器收到連接請求");
AsyncSend(client, string.Format("歡迎你{0}",client.RemoteEndPoint));
AsyncReveive(client);
}, null);
}
/// <summary>
/// 接收消息
/// </summary>
/// <param name="client"></param>
private void AsyncReveive(Socket socket)
{
byte[] data = new byte[1024];
try
{
//開始接收消息
socket.BeginReceive(data, 0, data.Length, SocketFlags.None,
asyncResult =>
{
int length = socket.EndReceive(asyncResult);
Console.WriteLine(string.Format("客戶端發(fā)送消息:{0}", Encoding.UTF8.GetString(data)));
}, null);
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
}
/// <summary>
/// 發(fā)送消息
/// </summary>
/// <param name="client"></param>
/// <param name="p"></param>
private void AsyncSend(Socket client, string p)
{
if (client == null || p == string.Empty) return;
//數(shù)據(jù)轉碼
byte[] data = new byte[1024];
data = Encoding.UTF8.GetBytes(p);
try
{
//開始發(fā)送消息
client.BeginSend(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, asyncResult =>
{
//完成消息發(fā)送
int length = client.EndSend(asyncResult);
//輸出消息
Console.WriteLine(string.Format("服務器發(fā)出消息:{0}", p));
}, null);
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
}
}
}
}
客戶端
基本流程
1.創(chuàng)建套接字并保證與服務器的端口一致
2.使用BeginConnect()和EndConnect()這組方法向服務端發(fā)送連接請求
3.使用BeginSend()/EndSend和BeginReceive()/EndReceive()兩組方法與服務端進行收發(fā)通信
4.關閉套接字
代碼示例
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
namespace AsyncClient
{
public class AsyncTCPClient
{
/// <summary>
/// 連接到服務器
/// </summary>
public void AsynConnect()
{
//端口及IP
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 6065);
//創(chuàng)建套接字
Socket client = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//開始連接到服務器
client.BeginConnect(ipe, asyncResult =>
{
client.EndConnect(asyncResult);
//向服務器發(fā)送消息
AsynSend(client,"你好我是客戶端");
AsynSend(client, "第一條消息");
AsynSend(client, "第二條消息");
//接受消息
AsynRecive(client);
}, null);
}
/// <summary>
/// 發(fā)送消息
/// </summary>
/// <param name="socket"></param>
/// <param name="message"></param>
public void AsynSend(Socket socket, string message)
{
if (socket == null || message == string.Empty) return;
//編碼
byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
try
{
socket.BeginSend(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, asyncResult =>
{
//完成發(fā)送消息
int length = socket.EndSend(asyncResult);
Console.WriteLine(string.Format("客戶端發(fā)送消息:{0}", message));
}, null);
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine("異常信息：{0}", ex.Message);
}
}
/// <summary>
/// 接收消息
/// </summary>
/// <param name="socket"></param>
public void AsynRecive(Socket socket)
{
byte[] data = new byte[1024];
try
{
//開始接收數(shù)據(jù)
socket.BeginReceive(data, 0, data.Length, SocketFlags.None,
asyncResult =>
{
int length = socket.EndReceive(asyncResult);
Console.WriteLine(string.Format("收到服務器消息:{0}", Encoding.UTF8.GetString(data)));
AsynRecive(socket);
}, null);
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine("異常信息：", ex.Message);
}
}
}
}
從總體上來講Socket異步編程的邏輯性更加明確了，因為我們只需要為每一個過程寫好回調(diào)函數(shù)就好了。那么這個示例的效果如何呢？我們來看看它的演示效果：
總結
和Socket同步編程的案例相比，今天的這個案例可能只是對Socket異步編程內(nèi)容的一個簡單應用，因為博主到現(xiàn)在為止都還沒有寫出一個可以進行交互聊天的程序來。在Socket的異步編程中，服務端不需要為一個客戶端單獨創(chuàng)建一個線程來維護其連接，可是這樣帶來的一個問題就是博主不知道該如何實現(xiàn)一個多客戶端的異步編程的實例。如果有朋友知道如何實現(xiàn)的話，還希望能夠告訴我，畢竟學習就是一個相互促進的過程啊。好了，最后想說的是博主這段時間研究Socket異步編程中關于異步方法調(diào)用的寫法問題。我們知道Socket異步編程中的方法是成對出現(xiàn)的，每一個方法都有一個回調(diào)函數(shù)，對于回調(diào)函數(shù)，這里有兩種寫法，以BeginConnect方法為例：
m_Socket.BeginConnect(this.m_ipEndPoint,
new AsyncCallback(this.ConnectCallBack),
this.m_Socket);//其中ConnectCallBack是一個回調(diào)函數(shù)
或者
m_Socket.BeginConnect(this.m_ipEndPoint,asyncResult=>
{
//在這里添加更多代碼
},null)
博主為什么要在這里說這兩種寫法呢，有兩個原因：
* 第二種寫法更為簡潔，無需去構造容器傳遞Socket和消息，因為它們都是局部變量。如果我們使用第一種方法，因為主函數(shù)和回調(diào)函數(shù)是兩個不同的函數(shù)，因此如果想要共享變量就需要通過IAsyncResult接口來訪問容器中的值，這樣顯然增加了我們的工作量。
* 第二種寫法更為優(yōu)雅，這似乎是C#語言中某種高級語法，具體叫什么我忘了，反正在Linq中經(jīng)常看到這種寫法的影子。
綜合以上兩個觀點，博主還是建議大家使用第二種寫法，博主打算有空的話將之前寫的程序再重新寫一遍，看看能不能找出代碼中的問題。好了，今天的內(nèi)容就是這樣了，謝謝大家，希望大家喜歡！
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