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C# Socket通讯常见问题详解

时间:2017年5月4日来源:互联网 作者:小恩 我要评论
设计时考虑的另一个重要问题就是处理速度。如果自动观测站达到100个,此时5*60=300秒钟就有100个包,即每3秒种一个包,不存在处理速度慢问题。

C# Socket通信三大问题是什么呢?让我们开始讲述:

socket通讯.JPG

C# Socket通信三大问题之数据包界限符问题。

根据原项目中交通部标准,在连续观测站中数据包中,使用﹤﹥两个字符表示有效数据包开始和结束。实际项目有各自的具体技术规范

C# Socket通信三大问题之数据包不连续问题。

在TCP/IP等通信中,由于时延等原因,一个数据包被Socket做两次或多次接收,此时在接收第一个包后,必须保存到TSession的DatagramBuffer中,在以后一并处理

C# Socket通信三大问题包并发与重叠问题。

由于客户端发送过快或设备故障等原因,一次接收到一个半、两个或多个包文。此时,也需要处理、一个半、两个或多个包

先补充异步BeginReceive()回调函数EndReceiveData()中的数据包分合函数ResolveBuffer()。

下面是C# Socket通信三大问题的实例演示:

/// ﹤summary﹥ 
/// 1) 报文界限字符为﹤﹥,其它为合法字符,  
/// 2) 按报文头、界限标志抽取报文,可能合并包文 
/// 3) 如果一次收完数据,此时 DatagramBuffer 为空 
/// 4) 否则转存到包文缓冲区 session.DatagramBuffer 
/// ﹤/summary﹥ 
private void ResolveBuffer(TSession session, int receivedSize) 
// 上次留下的报文缓冲区非空(注意:必然含有开始字符 ﹤,空时不含 ﹤) 
bool hasBeginChar = (session.DatagramBufferLength ﹥ 0);  

  

int packPos = 0;  // ReceiveBuffer 缓冲区中包的开始位置 
int packLen = 0;  // 已经解析的接收缓冲区大小 

  

byte dataByte = 0;  // 缓冲区字节 
int subIndex = 0;   // 缓冲区下标 

  

while (subIndex ﹤ receivedSize) 
   // 接收缓冲区数据,要与报文缓冲区 session.DatagramBuffer 同时考虑 
   dataByte = session.ReceiveBuffer[subIndex]; 

      

   if (dataByte == TDatagram.BeginChar) // 是数据包的开始字符﹤,则前面的包文均要放弃 
   
  // ﹤前面有非空串(包括报文缓冲区),则前面是错包文,防止 AAA﹤A,1,A﹥ 两个报文一次读现象 
  if (packLen ﹥ 0)   
  
 Interlocked.Increment(ref _datagramCount);  // 前面有非空字符 
 Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount);  // 一个错误包 
 this.OnDatagramError(); 
  
  session.ClearDatagramBuffer();  // 清空会话缓冲区,开始一个新包 

  

  packPos = subIndex;   // 新包起点,即﹤所在位置 
  packLen = 1;// 新包的长度(即﹤) 
  hasBeginChar = true;  // 新包有开始字符 
   }    
   else if (dataByte == TDatagram.EndChar)  // 数据包的结束字符 ﹥ 
   
  if (hasBeginChar)  // 两个缓冲区中有开始字符﹤ 
  
 ++packLen;  // 长度包括结束字符﹥ 

  

 // ﹥前面的为正确格式的包,则分析该包,并准备加入包队列 
 AnalyzeOneDatagram(session, packPos, packLen); 

  

 packPos = subIndex + 1;  // 新包起点。注意:subIndex 在循环最后处 + 1 
 packLen = 0;   // 新包长度 
  
  else  // ﹥前面没有开始字符,则认为结束字符﹥为一般字符,待后续的错误包处理 
  
 ++packLen;  //  hasBeginChar = false; 
  
   
   else  // 非界限字符﹤﹥,就是是一般字符,长度 + 1,待解析包处理 
   
  ++packLen; 
   
   ++subIndex;  // 增加下标号 
}  // end while 

  

if (packLen ﹥ 0)  // 剩下的待处理串,分两种情况 
   // 剩下包文,已经包含首字符且不超长,转存到包文缓冲区中,待下次处理 
   if (hasBeginChar && packLen +
session.DatagramBufferLength ﹤= _maxDatagramSize) 
   
  session.CopyToDatagramBuffer(packPos, packLen); 
   
   else  // 不含首字符,或超长 
   
  Interlocked.Increment(ref _datagramCount); 
  Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount); 

  

  this.OnDatagramError(); 
  session.ClearDatagramBuffer();  // 丢弃全部数据 
   

C# Socket通信三大问题之分析包文AnalyzeOneDatagram()函数代码补充如下:

/// ﹤summary﹥ 
/// 具有﹤﹥格式的数据包加入到队列中 
/// ﹤/summary﹥ 
private void AnalyzeOneDatagram( 
TSession session, int packPos, int packLen) 
if (packLen + session.DatagramBufferLength ﹥ _maxDatagramSize)   
// 超过长度限制 
   Interlocked.Increment(ref _datagramCount); 
   Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount); 
   this.OnDatagramError(); 
else // 一个首尾字符相符的包,此时需要判断其类型 
   Interlocked.Increment(ref _datagramCount); 
   TDatagram datagram = new TDatagram(); 

  

   if (!datagram.CheckDatagramKind())   
// 包格式错误(只能是短期BG、或长期SG包) 
   
  Interlocked.Increment(ref _datagramCount); 
  Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount); 
  this.OnDatagramError(); 
  datagram = null;  // 丢弃当前包 
   
   else  // 实时包、定期包,先解析数据,判断正误,并发回确认包 
   
  datagram.ResolveDatagram(); 
  if (true)  // 正确的包才入包队列 
  
 Interlocked.Increment(ref _datagramQueueCount); 
 lock (_datagramQueue) 
 
_datagramQueue.Enqueue(datagram);  // 数据包入队列 
 
  
  else
  
 Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount); 
 this.OnDatagramError(); 
  
   
session.ClearDatagramBuffer();  // 清包文缓冲区 
}

C# Socket通信三大问题之TSession的拷贝转存数据包文的方法CopyToDatagramBuffer()代码如下:

/// ﹤summary﹥ 
/// 拷贝接收缓冲区的数据到数据缓冲区(即多次读一个包文) 
/// ﹤/summary﹥ 
public void CopyToDatagramBuffer(int startPos, int packLen)   
int datagramLen = 0; 
if (DatagramBuffer != null) datagramLen =  
DatagramBuffer.Length; 

  

// 调整长度(DataBuffer 为 null 不会出错) 
Array.Resize(ref DatagramBuffer,  
datagramLen + packLen); 

  

// 拷贝到数据就缓冲区 
Array.Copy(ReceiveBuffer, startPos,  
DatagramBuffer, datagramLen, packLen); 

代码中注释比较详细了,下面指出C# Socket通信三大问题实例开发思路:

使用TSession会话对象的字节数组ReceiveBuffer保存BeginReceiver()接收到的数据,使用字节数组DatagramBuffer保存一次接收后分解或合并的剩下的包文。本项目中,由于是5分钟一个包,正常情况下不需要用到DatagramBuffer数组

处理ReceiveBuffer中的字节数据包时,先考虑DatagramBuffer是否有开始字符﹤。如果有,则当前包文是前个包文的补充,否则前个包文是错误的。正确的包文可能存在于两个缓冲区中,见分析函数AnalyzeOneDatagram()

分析完接收数据包后,剩下的转存到DatagramBuffer中,见函数CopyToDatagramBuffer()

设计时考虑的另一个重要问题就是处理速度。如果自动观测站达到100个,此时5*60=300秒钟就有100个包,即每3秒种一个包,不存在处理速度慢问题。但是,真正耗时的是判断包是否重复!特别地,当设备故障时存在混乱上传数据包现象,此时将存在大量的重复包。笔者采用了所谓的区间判重算法,较好地解决了判重速度问题,使得系统具有很好的可伸缩性(分析算法的论文被EI核心版收录,呵呵,意外收获)。事实上,前年的交通部接收服务器还不具备该项功能,可能是太费时间了。

还有,就是在.NET Framework的托管CLR下,系统本身的响应速度如何?当时的确没有把握,认为只要稳定性和速度满足要求就行了。三年半运行情况表明,系统有良好的处理速度、很好的稳定性、满足了部省要求。

C# Socket通信三大问题的基本内容就向你介绍到这里了,希望对你了解和学习C# Socket通信三大问题有所帮助。

以上就是socket通信的全部内容了,感谢大家的阅读!

(责任编辑:小恩)
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