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C# ネットワーク プログラミング シリーズの記事 (4) TcpListener による同期 TCP サーバーの実装

黄舟
リリース： 2017-02-27 11:19:34
オリジナル
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TcpListener クラスは、ブロック同期モードで受信接続要求をリッスンして受け入れるためのいくつかの簡単なメソッドを提供します。 TcpListener は、TcpClient または Socket を使用して接続できます。 TcpListener は、IPEndPoint、ローカル IP アドレスおよびポート番号、またはポート番号のみを使用して作成できます。 基盤となるサービス プロバイダーにこれらの値を割り当ててもらいたい場合は、ローカル IP アドレスを [Any] に、ローカル ポート番号を 0 に指定できます。 これを選択した場合、ソケットに接続した後に LocalEndpoint プロパティを使用して、指定された情報を識別できます。 Start メソッドを使用して、受信接続要求のリスニングを開始します。 Start は、Stop メソッドを呼び出すか、MaxConnections のキューイングが完了するまで、受信接続をキューに入れます。 AcceptSocket または AcceptTcpClient を使用して、受信接続要求のキューから接続を抽出できます。 どちらのメソッドもブロックされます。 ブロックを回避したい場合は、まず Pending メソッドを使用して、キュー内に利用可能な接続要求があるかどうかを確認します。
TcpListener は非常にうまくカプセル化されていますが、これを使用して比較的優れた同期 TCP サーバーを構築します。コード内のコードは非常に詳細です。また、出力関連のカプセル化クラスも提供します。

TcpListenerでTCPサーバーを同期する

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Threading;

namespace NetFrame.Net.TCP.Listener.Synchronous
{
    /// <summary>
    /// TcpListener实现同步TCP服务器
    /// </summary>
    public class TCPServer
    {
        #region Fields
        /// <summary>
        /// 服务器程序允许的最大客户端连接数
        /// </summary>
        private int _maxClient;

        /// <summary>
        /// 当前的连接的客户端数
        /// </summary>
        private int _clientCount;

        /// <summary>
        /// 服务器使用的异步TcpListener
        /// </summary>
        private TcpListener _listener;

        /// <summary>
        /// 客户端会话列表
        /// </summary>
        private List<TCPClientHandle> _clients;

        private bool disposed = false;

        #endregion

        #region Properties

        /// <summary>
        /// 服务器是否正在运行
        /// </summary>
        public bool IsRunning { get; private set; }
        /// <summary>
        /// 监听的IP地址
        /// </summary>
        public IPAddress Address { get; private set; }
        /// <summary>
        /// 监听的端口
        /// </summary>
        public int Port { get; private set; }
        /// <summary>
        /// 通信使用的编码
        /// </summary>
        public Encoding Encoding { get; set; }

        #endregion

        #region 构造器
        /// <summary>
        /// 同步TCP服务器
        /// </summary>
        /// <param name="listenPort">监听的端口</param>
        public TCPServer(int listenPort)
            : this(IPAddress.Any, listenPort, 1024)
        {
        }

        /// <summary>
        /// 同步TCP服务器
        /// </summary>
        /// <param name="localEP">监听的终结点</param>
        public TCPServer(IPEndPoint localEP)
            : this(localEP.Address, localEP.Port, 1024)
        {
        }

        /// <summary>
        /// 同步TCP服务器
        /// </summary>
        /// <param name="localIPAddress">监听的IP地址</param>
        /// <param name="listenPort">监听的端口</param>
        /// <param name="maxClient">最大客户端数量</param>
        public TCPServer(IPAddress localIPAddress, int listenPort, int maxClient)
        {
            this.Address = localIPAddress;
            this.Port = listenPort;
            this.Encoding = Encoding.Default;

            _maxClient = maxClient;
            _clients = new List<TCPClientHandle>();
            _listener = new TcpListener(new IPEndPoint(this.Address, this.Port));
        }

        #endregion

        #region Method
        /// <summary>
        /// 启动服务器
        /// </summary>
        public void Start()
        {
            if (!IsRunning)
            {
                IsRunning = true;
                _listener.Start();
                Thread thread = new Thread(Accept);
                thread.Start();
            }
        }
        /// <summary>
        /// 开始进行监听
        /// </summary>
        private void Accept()
        {
            TCPClientHandle handle;
            while (IsRunning)
            {
                TcpClient client = _listener.AcceptTcpClient();
                if (_clientCount >= _maxClient)
                {
                    //TODO 触发事件
                }
                else
                {
                    handle = new TCPClientHandle(client);
                    _clientCount++;
                    _clients.Add(handle);

                    //TODO 创建一个处理客户端的线程并启动
                    //使用线程池来操作
                    new Thread(new ThreadStart(handle.RecevieData)).Start();
                }
            }

        }
        /// <summary>
        /// 停止服务器
        /// </summary>
        public void Stop()
        {
            if (IsRunning)
            {
                IsRunning = false;
                _listener.Stop();
                //TODO 关闭对所有客户端的连接
            }
        }
        /// <summary>
        /// 发送函数
        /// </summary>
        public void Send(string msg, TcpClient client)
        {
            //TODO
        }

        #endregion

        #region 事件

        /// <summary>
        /// 与客户端的连接已建立事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<TCPEventArgs> ClientConnected;
        /// <summary>
        /// 与客户端的连接已断开事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<TCPEventArgs> ClientDisconnected;

        /// <summary>
        /// 触发客户端连接事件
        /// </summary>
        /// <param name="state"></param>
        private void RaiseClientConnected(TCPClientHandle handle)
        {
            if (ClientConnected != null)
            {
                ClientConnected(this, new TCPEventArgs(handle));
            }
        }
        /// <summary>
        /// 触发客户端连接断开事件
        /// </summary>
        /// <param name="client"></param>
        private void RaiseClientDisconnected(Socket client)
        {
            if (ClientDisconnected != null)
            {
                ClientDisconnected(this, new TCPEventArgs("连接断开"));
            }
        }

        /// <summary>
        /// 接收到数据事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<TCPEventArgs> DataReceived;

        private void RaiseDataReceived(TCPClientHandle handle)
        {
            if (DataReceived != null)
            {
                DataReceived(this, new TCPEventArgs(handle));
            }
        }

        /// <summary>
        /// 数据发送事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<TCPEventArgs> CompletedSend;

        /// <summary>
        /// 触发数据发送事件
        /// </summary>
        /// <param name="state"></param>
        private void RaiseCompletedSend(TCPClientHandle handle)
        {
            if (CompletedSend != null)
            {
                CompletedSend(this, new TCPEventArgs(handle));
            }
        }


        /// <summary>
        /// 网络错误事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<TCPEventArgs> NetError;
        /// <summary>
        /// 触发网络错误事件
        /// </summary>
        /// <param name="state"></param>
        private void RaiseNetError(TCPClientHandle handle)
        {
            if (NetError != null)
            {
                NetError(this, new TCPEventArgs(handle));
            }
        }

        /// <summary>
        /// 异常事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<TCPEventArgs> OtherException;
        /// <summary>
        /// 触发异常事件
        /// </summary>
        /// <param name="state"></param>
        private void RaiseOtherException(TCPClientHandle handle, string descrip)
        {
            if (OtherException != null)
            {
                OtherException(this, new TCPEventArgs(descrip, handle));
            }
        }
        private void RaiseOtherException(TCPClientHandle handle)
        {
            RaiseOtherException(handle, "");
        }

        #endregion

        #region Close

        /// <summary>
        /// 关闭一个与客户端之间的会话
        /// </summary>
        /// <param name="handle">需要关闭的客户端会话对象</param>
        public void Close(TCPClientHandle handle)
        {
            if (handle != null)
            {
                _clients.Remove(handle);
                handle.Dispose();
                _clientCount--;
                //TODO 触发关闭事件

            }
        }
        /// <summary>
        /// 关闭所有的客户端会话,与所有的客户端连接会断开
        /// </summary>
        public void CloseAllClient()
        {
            foreach (TCPClientHandle handle in _clients)
            {
                Close(handle);
            }
            _clientCount = 0;
            _clients.Clear();
        }
        #endregion

        #region 释放
        /// <summary>
        /// Performs application-defined tasks associated with freeing, 
        /// releasing, or resetting unmanaged resources.
        /// </summary>
        public void Dispose()
        {
            Dispose(true);
            GC.SuppressFinalize(this);
        }

        /// <summary>
        /// Releases unmanaged and - optionally - managed resources
        /// </summary>
        /// <param name="disposing"><c>true</c> to release 
        /// both managed and unmanaged resources; <c>false</c> 
        /// to release only unmanaged resources.</param>
        protected virtual void Dispose(bool disposing)
        {
            if (!this.disposed)
            {
                if (disposing)
                {
                    try
                    {
                        Stop();
                        if (_listener != null)
                        {
                            _listener = null;
                        }
                    }
                    catch (SocketException)
                    {
                        //TODO 异常
                    }
                }
                disposed = true;
            }
        }
        #endregion
    }
}
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クライアント処理カプセル化クラス

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net.Sockets;
using System.IO;

namespace NetFrame.Net.TCP.Listener.Synchronous
{
    /// <summary>
    /// TcpListener实现同步TCP服务器 的客户端连接处理类
    /// </summary>
    public class TCPClientHandle
    {
        private TcpClient _tcpclient;

        private BinaryReader rs;

        private BinaryWriter ws;

        /// <summary>
        /// 标识是否与客户端相连接
        /// </summary>
        private bool _is_connect;
        public bool IsConnect
        {
            get { return _is_connect; }
            set { _is_connect = value; }
        }

        /// <summary>
        /// 数据接受缓冲区
        /// </summary>
        private byte[] _recvBuffer;

        public TCPClientHandle(TcpClient client)
        {
            _tcpclient = client;
            rs = new BinaryReader(client.GetStream());
            ws = new BinaryWriter(client.GetStream());
            // NetworkStream ns = tmpTcpClient.GetStream();
            // if(ns.CanRead&&ns.CanWrite)
            _recvBuffer=new byte[client.ReceiveBufferSize];
        }

        /// <summary>
        /// 接受数据
        /// </summary>
        public void RecevieData()
        {
            int len = 0;
            while (_is_connect)
            {
                try
                {
                    len = rs.Read(_recvBuffer, 0, _recvBuffer.Length);
                }
                catch (Exception)
                {
                    break;
                }
                if (len == 0)
                {
                    //the client has disconnected from server
                    break;
                }
                //TODO 处理收到的数据
                
            }
        }
        /// <summary>
        /// 向客户端发送数据
        /// </summary>
        /// <param name="msg"></param>
        public void SendData(string msg)
        {
            byte[] data = Encoding.Default.GetBytes(msg);
            try
            {
                ws.Write(data, 0, data.Length);
                ws.Flush();
            }
            catch (Exception)
            {
                //TODO 处理异常
            }
        }

        #region 事件


        //TODO 消息发送事件
        //TODO 数据收到事件
        //TODO 异常处理事件

        #endregion

        #region 释放
        /// <summary>
        /// Performs application-defined tasks associated with freeing, 
        /// releasing, or resetting unmanaged resources.
        /// </summary>
        public void Dispose()
        {
            _is_connect = false;
            if (_tcpclient != null)
            {
                _tcpclient.Close();
                _tcpclient = null;
            }
            GC.SuppressFinalize(this);
        }

        #endregion
    }
}
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Tcpサーバーイベントパラメータクラス

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace NetFrame.Net.TCP.Listener.Synchronous
{
    /// <summary>
    /// 同步TcpListener TCP服务器事件类
    /// </summary>
    public class TCPEventArgs : EventArgs
    {
        /// <summary>
        /// 提示信息
        /// </summary>
        public string _msg;

        /// <summary>
        /// 客户端状态封装类
        /// </summary>
        public TCPClientHandle _handle;

        /// <summary>
        /// 是否已经处理过了
        /// </summary>
        public bool IsHandled { get; set; }

        public TCPEventArgs(string msg)
        {
            this._msg = msg;
            IsHandled = false;
        }
        public TCPEventArgs(TCPClientHandle handle)
        {
            this._handle = handle;
            IsHandled = false;
        }
        public TCPEventArgs(string msg, TCPClientHandle handle)
        {
            this._msg = msg;
            this._handle = handle;
            IsHandled = false;
        }
    }
}
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上記は、C#ネットワークプログラミングシリーズ記事(4)のTCPサーバーを同期するTcpListenerの内容です。 、PHP 中国語 Web サイト (www.php.cn) をフォローしてください。


関連ラベル：
C#，TcpListener，TCP服务器
ソース：php.cn
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