以异步的方式操作TCP/IP套接字——以异步方式实现简单的聊天室

绝地灬酷狼 2022-04-01 16:13 303阅读 0赞

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：

![2011021016344776.png][]

至于窗口的设计和客户端的设计在这里就省略不说，这里的目的只是要你了解服务器端多线程TCP/IP信息接收的原理。

这个例子里，ChatClient类使用异步的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。

这时候你可以做一个测试，此聊天室在默认情况下可接受大约3000个客户端连接，仍然能够正常工作

[**.NET基础篇**][.NET]

[以异步的方式操作TCP/IP套接字——以异步方式实现简单的聊天室][TCP_IP] [合理使用“.NET扩展方法”来简化代码（例子：空值判断，利用扩展方法实现LINQ操作符ForEach）][.NET_LINQ_ForEach] [分部类和分部方法][Link 1] [反射的奥妙][Link 2] [利用泛型与反射更新实体（ADO.NET Entity Framework）][ADO.NET Entity Framework]

作者：风尘浪子  
[http://www.cnblogs.com/leslies2/archive/2011/01/27/1935860.html][TCP_IP]

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[Link 2]: http://www.cnblogs.com/leslies2/archive/2011/11/22/2257703.html
[ADO.NET Entity Framework]: http://www.cnblogs.com/leslies2/archive/2011/11/24/2257572.html