使用 .Net 4.5 异步特性进行Socket编程

Question

使用 .Net 4.5 异步特性进行Socket编程

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我之前使用过 BeginAccept() 和 BeginRead()，但是现在我想在我的套接字服务器程序中使用新的异步 (async, await) 特性。

我该如何完成 AcceptAsync 和 ReceiveAsync 函数呢？

using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace OfficialServer.Core.Server
{
    public abstract class CoreServer
    {
        private const int ListenLength = 500;
        private const int ReceiveTimeOut = 30000;
        private const int SendTimeOut = 30000;
        private readonly Socket _socket;

        protected CoreServer(int port, string ip = "0.0.0.0")
        {
            _socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            _socket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), port));
            _socket.Listen(ListenLength);
            _socket.ReceiveTimeout = ReceiveTimeOut;
            _socket.SendTimeout = SendTimeOut;
            _socket.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.KeepAlive, true);
            _socket.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.DontLinger, true);
        }

        public void Start()
        {    
        }
    }
}

- Daniel Eugen

发送超时和接收超时不仅适用于同步情况吗？ - Vroomfondel

2个回答

16

您可以使用TaskFactory.FromAsync将Begin/End成对的操作包装成可以支持async的操作。

Stephen Toub在他的博客上有一个可等待的Socket，它包装了更高效的*Async端点。我建议将其与TPL Dataflow结合使用，创建一个完全兼容async的Socket组件。

- Stephen Cleary

4

我不想包装Begin和End（如果我理解你的意思正确的话）。我想做的是使用.AcceptAsync代替.BeginAccept，并使用.ReceiveAsync代替.BeginReceive。 - Daniel Eugen

4

AcceptAsync 和 ReceiveAsync 采用一种特殊的异步 API 形式（详情见 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.net.sockets.socketasynceventargs.aspx），该形式仅适用于 Socket 类。它们与 async 和 await 没有任何关系。 - Stephen Cleary

2

是的，那正是我想要的，但我无法使用SocketAsyncEventArgs实现，我不知道该怎么做。如果您能提供一个接受连接、使用这些方法从中接收数据的示例，我将非常感激。 - Daniel Eugen

3

请跟随我上一个评论中的链接，该MSDN页面上有一个长示例。请注意，使用MSDN套接字示例时通常需要注意：它可能无法正确处理边缘情况，并且几乎肯定需要更改才能适用于任何实际协议。 - Stephen Cleary

现在UdpClient已经内置了异步支持，因此您可以使用ReceiveAsync。 - Stephen Cleary

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可以查看英文原文，
原文链接

- spender · Accepted Answer

因为你非常决心，我为你准备了一个非常简单的示例，展示如何编写一个回声服务器，帮助你开始入门。接收到的任何内容都会被回送给客户端。服务器将保持运行60秒。尝试在本地主机端口6666上使用telnet连接它。花时间仔细理解这里发生了什么。

void Main()
{
    CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();
    TcpListener listener = new TcpListener(IPAddress.Any, 6666);
    try
    {
        listener.Start();
        //just fire and forget. We break from the "forgotten" async loops
        //in AcceptClientsAsync using a CancellationToken from `cts`
        AcceptClientsAsync(listener, cts.Token);
        Thread.Sleep(60000); //block here to hold open the server
    }
    finally
    {
        cts.Cancel();
        listener.Stop();
    }
}

async Task AcceptClientsAsync(TcpListener listener, CancellationToken ct)
{
    var clientCounter = 0;
    while (!ct.IsCancellationRequested)
    {
        TcpClient client = await listener.AcceptTcpClientAsync()
                                            .ConfigureAwait(false);
        clientCounter++;
        //once again, just fire and forget, and use the CancellationToken
        //to signal to the "forgotten" async invocation.
        EchoAsync(client, clientCounter, ct);
    }

}
async Task EchoAsync(TcpClient client,
                     int clientIndex,
                     CancellationToken ct)
{
    Console.WriteLine("New client ({0}) connected", clientIndex);
    using (client)
    {
        var buf = new byte[4096];
        var stream = client.GetStream();
        while (!ct.IsCancellationRequested)
        {
            //under some circumstances, it's not possible to detect
            //a client disconnecting if there's no data being sent
            //so it's a good idea to give them a timeout to ensure that 
            //we clean them up.
            var timeoutTask = Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(15));
            var amountReadTask = stream.ReadAsync(buf, 0, buf.Length, ct);
            var completedTask = await Task.WhenAny(timeoutTask, amountReadTask)
                                          .ConfigureAwait(false);
            if (completedTask == timeoutTask)
            {
                var msg = Encoding.ASCII.GetBytes("Client timed out");
                await stream.WriteAsync(msg, 0, msg.Length);
                break;
            }
            //now we know that the amountTask is complete so
            //we can ask for its Result without blocking
            var amountRead = amountReadTask.Result;
            if (amountRead == 0) break; //end of stream.
            await stream.WriteAsync(buf, 0, amountRead, ct)
                        .ConfigureAwait(false);
        }
    }
    Console.WriteLine("Client ({0}) disconnected", clientIndex);
}