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C#實現的多線程異步Socket數據包接收器框架(1)

編輯:關於C語言

幾天前在博問中看到一個C# Socket問題,就想到筆者2004年做的一個省級交通流量接收服務器項目,當時的基本求如下:

接收自動觀測設備通過無線網卡、Internet和Socket上報的交通量數據包 全年365*24運行的自動觀測設備5分鐘上報一次觀測數據,每筆記錄約2K大小 規劃全省將有100個左右的自動觀測設備(截止2008年10月還只有30個)

當時,VS2003才發布年多,筆者也是接觸C#不久。於是Google了國內國外網,希望找點應用C#解決Socket通信問題的思路和代碼。最後,找到了兩篇幫助最大的文章:一篇是國人寫的Socket接收器框架,應用了獨立的客戶端Socket會話(Session)概念,給筆者提供了一個接收服務器的總體框架思路;另一篇是美國人寫的,提出了多線程、分段接收數據包的技術方案,描述了多線程、異步Socket的許多實現細節,該文堅定了筆者采用多線程和異步方式處理Socket接收器的技術路線。

具體實現和測試時筆者還發現,在Internet環境下的Socket應用中,需要系統有極強的容錯能力:沒有辦法控制異常,就必須允許它們存在(附加源代碼中可以看到,try{}catch{}語句較多)。對此,筆者設計了一個專門的檢查和清理線程,完成無效或超時會話的清除和資源釋放工作。

依稀記得,國內框架作者的名稱空間有ibm,認為是IBM公司職員,通過郵件後才知道其人在深圳。筆者向他請教了幾個問題,相互探討了幾個技術關鍵點。可惜,現在再去找,已經查不到原文和郵件了。只好借此機會,將本文獻給這兩個素未謀面的技術高人和同行,也盼望拙文或源碼能給讀者一點有用的啟發和幫助。

1、主要技術思路

整個系統由三個核心線程組成,並由.Net線程池統一管理:

偵聽客戶端連接請求線程:ListenClIEntRequest(),循環偵聽客戶端連接請求。如果有,檢測該客戶端IP,看是否是同一觀測設備,然後建立一個客戶端TSession對象,並通過Socket異步調用方法BeginReceive()接收數據包、EndReceive()處理數據包 數據包處理線程:HandleDatagrams(),循環檢測數據包隊列_datagramQueue,完成數據包解析、判斷類型、存儲等工作 客戶端狀態檢測線程:CheckClIEntState(),循環檢查客戶端會話表_sessionTable,判斷會話對象是否有效,設置超時會話關閉標志,清楚無效會話對象及釋放其資源 2、主要類簡介

系統主要由3個類組成:

TDatagramReceiver(數據包接收服務器):系統的核心進程類,建立Socket連接、處理與存儲數據包、清理系統資源,該類提供全部的public屬性和方法 TSession(客戶端會話):由每個客戶端的Socket對象組成,有自己的數據緩沖區,清理線程根據該對象的最近會話時間判斷是否超時 TDatagram(數據包類):判

斷數據包類別、解析數據包

3、關鍵函數和代碼

下面簡介核心類TDatagramReceiver的關鍵實現代碼。

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