异步socket

### 异步 Socket 编程概述 在计算机网络编程中，Socket 是一种广泛使用的通信机制，用于实现不同计算机之间的数据交换。同步 Socket 和异步 Socket 都是 Socket 的两种主要形式，它们的主要区别在于处理连接请求的方式。异步 Socket 允许服务器在等待客户端连接时继续执行其他任务，从而提高了程序的效率和响应能力。 ### 异步 Socket 服务器示例解析 #### 示例程序结构 此示例展示了一个基于 C# 的异步 Socket 服务器程序。该服务器能够接收来自客户端的连接请求，并且能够在不阻塞的情况下处理这些请求。程序的核心逻辑包括创建 Socket 对象、绑定端口、监听连接以及接收和发送数据等几个部分。 #### 创建 State Object 类 为了更好地管理每个客户端的连接状态，程序首先定义了一个 `StateObject` 类，用于存储与客户端连接相关的信息： - `workSocket`: 客户端 Socket 对象。 - `BufferSize`: 接收缓冲区大小。 - `buffer`: 接收数据的缓冲区。 - `sb`: 存储接收到的数据字符串。 #### 实现 AsynchronousSocketListener 类 接着定义了 `AsynchronousSocketListener` 类，它包含了启动监听器的方法 `StartListening`，该方法负责初始化 Socket 并监听连接请求： 1. **创建数据缓冲区**：定义一个字节数组 `bytes` 用于存储接收到的数据。 2. **获取本地端点**： - 获取本机的 DNS 名称。 - 获取本机的 IP 地址。 - 创建一个包含 IP 地址和端口号（例如 11000）的 `IPEndPoint` 对象。 3. **创建 Socket**：创建一个新的 TCP/IP Socket，并将其绑定到本地端点，然后设置监听队列长度为 100。 4. **监听连接**： - 使用 `BeginAccept` 方法启动异步监听过程，当有客户端连接时将触发回调函数 `AcceptCallback`。 - 通过 `ManualResetEvent` 类型的对象 `allDone` 来同步线程，确保主线程在连接建立前不会继续执行。 5. **处理连接**： - 在 `AcceptCallback` 函数中，服务器接受客户端连接，并创建一个新的 Socket 对象来与客户端进行通信。 - 服务器通过读取客户端发来的数据并将其显示在控制台，最后再将数据回传给客户端。 - 当客户端发送的消息中包含 `<EOF>` 字符串时，表示消息发送完成。 6. **异常处理**：如果在处理过程中出现任何异常，则打印异常信息。 7. **等待用户输入**：程序在最后会等待用户按下 Enter 键后退出。 #### 关键代码解释 - **创建 Socket**： ```csharp Socket listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); ``` 这一行代码创建了一个 TCP Socket，其中 `AddressFamily.InterNetwork` 表示 IPv4 地址族，`SocketType.Stream` 表示流式套接字，即 TCP 套接字，而 `ProtocolType.Tcp` 明确指定使用 TCP 协议。 - **绑定端口**： ```csharp listener.Bind(localEndPoint); listener.Listen(100); ``` 以上两行代码将 Socket 绑定到指定的本地端点，并设置监听队列的最大长度为 100。 - **异步监听**： ```csharp listener.BeginAccept(new AsyncCallback(AcceptCallback), listener); ``` 这行代码调用 `BeginAccept` 方法启动异步接受操作，并传递回调函数 `AcceptCallback` 作为参数。这意味着当客户端尝试连接时，不会阻塞当前线程，而是由回调函数来处理新连接。 #### 总结 异步 Socket 编程使得服务器能够在等待客户端连接的同时继续执行其他任务，这对于提高服务器的性能至关重要。通过使用 `BeginAccept` 和 `EndAccept` 方法，可以有效地实现异步接受客户端连接的功能。此外，使用 `ManualResetEvent` 类型的对象来同步线程，确保主线程在连接建立前不会继续执行，从而保证了程序的稳定性和健壮性。