.NET 阻塞套接字读取，直到 X 个字节可用？

Question

假设我已经实现了一个简单的TCP协议，其中每条消息由以下内容组成：

1. 表示数据长度的int。
2. 二进制数据，长度由1指定。

对于读取这样的消息，我希望得到类似以下的结果：

int length = input.ReadInt();
byte[] data = input.ReadBytes(length);

使用Socket.Receive或NetworkStream.Read读取可用的字节数。我希望调用ReadBytes的时候能够阻塞，直到有length个字节可用。

有没有一种简单的方法来做到这一点，而不必循环读取，重启偏移量等待剩余数据？

在真实的应用程序中，读取可能应该异步完成或在后台线程上完成，但我现在暂时忽略了这个问题。重要的是能够使读取在所有数据可用之前不完成。

编辑

我知道我可以自己缓冲数据，并且我知道如何做到这一点。它只是一个循环，围绕Receive继续下一个偏移量。我要问的是，是否有可重复使用的这样的循环实现，无需任何自己的循环(或者另外一种可重复使用的异步实现，在所有数据可用时完成)。

- Anders Abel

Answer 1

某处，某些地方必须要循环执行。毕竟，可能需要多次套接字读取。

我认为 BinaryReader.Read 会一直循环读取，直到它已经读取了你所要求的数量或者到达流的末尾，但是假设你希望在到达流的末尾时抛出一个异常，我个人会编写一个单独的方法。毕竟，在一个地方轻松实现并且可以重复使用。

- Jon Skeet

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BinaryReader.Read 文档说明它返回读取的字节数，并且如果没有那么多可用的字节，则可能少于请求的字节数。我猜我必须测试这意味着“现在可用的字节”还是“套接字关闭之前接收到的字节”。 - Anders Abel

@Anders：是的，文档不太清楚。我相信它会循环 - 但这种歧义只是写自己的方法的另一个原因。只需要大约7行代码 - 就去做吧 :) - Jon Skeet

太遗憾你不在Java中，read（new byte [9]）将阻塞直到读取9个字节为止...我也在寻找简单的东西。请注意，我的模拟服务器中没有循环。我们只需使用read（new byte [1]）获取框架大小头，然后使用read（new byte [length]）获取数据包本身...没有循环，只是在发送请求后进行两次读取。 - Dean Hiller

@DeanHiller：这取决于输入流，但通常情况下，InputStream.read不会阻塞直到填满缓冲区。DataInputStream.readFully会阻塞，但那是另一回事。如果您在通用的InputStream上使用read而没有检查返回值，那么您就会让自己处于失败的开放状态。 - Jon Skeet

@JonSkeet，抱歉，我在想常用的BufferedInputStream，这样开发人员就不必编写循环了...是的，基本的InputStreams没有这个功能...C#需要这个，那会很好。显然，你只需将任何InputStream包装到BufferedInputStream中，并从BufferInputStream读取即可。 - Dean Hiller

Answer 2

Socket.Available会起作用，如果你不介意在紧密循环中等待?

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.net.sockets.socket.available%28VS.71%29.aspx

- Kieren Johnstone

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请注意 - 如果您不读取数据，它将阻塞套接字，因此如果您正在等待超过仅仅一个小数据片段，则可能会永远等待。因此，我不建议使用此方法等待接收一定量的数据。 - Lucero

Answer 3

您需要自己缓冲数据，read 函数的规范是它可以在返回时读取从 1 字节到缓冲区大小之间任意数量的字节。

- Lucero

Answer 4

请查看以下链接： http://blog.stephencleary.com/2009/04/tcpip-net-sockets-faq.html 在这个链接中，您将找到关于套接字的优秀信息以及一个库。

我建议您确保实现超时机制，以避免在网络出现问题时被卡住。

- Klinger

Answer 5

听起来yield语句可以很好地适应这种情况。

例如，假设有一个循环监视传入的流，并且一旦达到每个长度数字，您通过'yield'返回控制权给IEnumerable / foreach的调用者。

也许yield可以通过事件发出信号，以实现与IEnumerable的替代解耦。但我发现IEnumerable很方便。

- sgtz

Answer 6

嗯，有点糟糕我们得写一个循环，但我仍然希望有人在这个论坛帖子中放置一个循环，这样我就可以快速剪切和粘贴... 下面是我的（是的，我宁愿基于时间来控制i，但这仅用于单元测试，并且它们控制模拟服务器，所以我并不太在意+ 我不希望我的单元测试在调用我的Read方法时因故障而被卡住）

        int numBytes = 0;
        int i = 0;
        while(numBytes != length)
        {
            numBytes += latestClient.Receive(body, numBytes, length-numBytes, SocketFlags.None);                
            if(i == 10000)
                throw new Exception("Could not read enough data.  read="+numBytes+" but expected="+length);
        }

- Dean Hiller