如何监控套接字以获取新数据并处理该数据？

Question

请原谅我对C#.Net的新手状态。如果这很明显而且我在文档中错过了它，那么请提供相关页面或示例代码的链接。

我正在开发一个应用程序，该应用程序将接受来自Java应用程序的TCP套接字连接。 （是的，该部分需要Java。这是Sun SPOT设备，而Java是唯一的选择。）Java应用程序将定期向套接字写入新数据，并且我的应用程序的工作是接收byte []，将其转换为字符串，处理数据（更新UI等），并可能将数据转发到运行类似C＃.NET应用程序的另一台计算机上。

到目前为止，我已经完成了以下工作：现在，该应用程序在启动时会启动一个线程以打开套接字。 Java应用程序可以成功连接到套接字，因此它正在工作。我正在研究NetworkStream的beginRead方法以及dataAvailable，length和CanRead属性，但我不完全确定如何确定何时读取了一个数据包，通常约512字节但可能会有所不同。

如果Java应用程序向流写入数据或存在数据积压（Java应用程序将快速传递数据），如何确保我一次只读取一个数据包？如果Java应用程序在写入数据时将其空终止，这是否有帮助？足够吗？

最后，套接字只会接收一个连接，但我需要保持它开放，直到出现错误或连接终止。处理此方面的最优雅方式是什么？我认为每个数据包都关闭并重新打开不起作用，因为运行在Sun SPOT基站上的Java应用程序几乎是实时的。现在，当基站终止时，我的应用程序会死亡。

感谢您的阅读和提供的任何帮助。

- jxpx777

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TCP。谢谢，我会修改帖子。 - jxpx777

Answer 1

"如果Java应用程序向流中写入数据或存在数据积压（Java应用程序将很快传递数据），我如何确保每次只读取一个数据包?"

请注意，不要假设您对哪些数据出现在哪个数据包中具有任何控制权。如果您尝试发送字节数据{ 'H'，'e'，'l'，'l'，'o' }，则不能保证所有这些数据都将在单个数据包中发送。虽然这种情况极不可能发生，但仍有可能每个数据包只包含单个字节，因此您将在5个不同的事件中接收到全部五个字节。重点是不要以这种方式依赖数据包。相反，请定义自己的终止消息结束符，并简单地将所有传入数据投入某种字节缓冲区中，并编写另一个函数来检测是否存在任何这些终止符。如果存在，则读取到该终止符为止。例如，如果您从Java应用程序两次调用相应的发送方法并包含以下数据：

{ 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0' }
{ 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', '\0' }

你的应用程序接收数据的准备工作应该像这样：

Server receives { 'H', 'e', 'l' }
Data stored in byte buffer { 'H', 'e', 'l' }
Check byte buffer for message terminator '\0'. None found. Buffer unchanged, no message processed.
Server receives { 'l', 'o', '\0', 'W' }
Data stored in byte buffer { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0', 'W' }
Check byte buffer for message terminator '\0'. 1 found, extracted message { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o' } and buffer updated { 'W' }

因此，虽然这并不完全回答了您最初的问题，但我认为它应该能够推动您朝着正确的方向前进。

您可能会遇到的一个问题是，有些字符可能只是数据而不是消息终止符。例如，许多文件包含数据\0，这些数据会破坏您的消息检测。通常处理这种情况的方法是为您的协议创建一个标头规范，并检测您是否正在等待标头（在这种情况下，查找\0将表示消息的结束），或者如果您正在等待一定量的数据（这可以由上次接收到的标头指定）。如果您不理解这个方法，或者认为您可能需要使用这个技术，请告诉我，我会在这个答案中添加更多信息。

- Spencer Ruport

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这非常有帮助。我所知道的关于即将到来的数据是它不会跨越多行，因此\n或\0字符可以作为终止字符。这基本上是从SPOT传递到基站，然后传递到我的C#应用程序的传感器数据读数。IEEE地址，传感器信息。 - jxpx777

我认为这个应该是被接受的答案，尽管你做了一些不同的事情。 - Leandro López

@jxpx - 你需要进一步的澄清还是这个答案对你的问题可以接受？ - Spencer Ruport

不，最终我选择了另一种方法。请参见我在此上方标记为已接受的答案。 - jxpx777

Answer 2

当你读取流数据时，需要一些标志/终止字符或已知的数据大小来确定何时停止读取并处理信息。空字符或换行符是常见的。另一种技术是使用固定大小的头部来指定正文的长度。

套接字将保持打开状态，直到你关闭它或另一端终止连接，在这种情况下，当你从套接字中读取数据时会出现错误，你应该处理它。NetworkStream在读取或写入操作期间远程端关闭套接字时抛出IOException异常。

- grepsedawk

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有些东西需要通过检查每个字节来处理。如果您使用头部方法，可以读取固定数量的字节以获取头部信息。从中读取正文大小，然后再次调用具有正文固定大小的读取方法。这样，您就不需要检查所有字节了。 - grepsedawk

我的关于读取固定大小的评论适用于阻塞读取。 - grepsedawk

Answer 3

我们解决这个问题的方法是使用哨兵字符和固定宽度字段的组合。前两个字节是整个数据包的长度头。然后，我将数据包读入一个byte[]缓冲区，然后依靠我们自己的数据包结构来知道，例如，前两个字节应该被解释为单独的字段，然后字符串字段以\n字符（如果你在计分的话，是0x0A）终止。然后，长数据字段通过连续读取8个字节来处理等等。对我们来说，这似乎运作得非常好，但显然这只适用于那些能够控制套接字两端的情况，而不是只能控制其中一端的情况。希望这也能帮助其他人。

- jxpx777