检测关闭的网络连接。

Question

我曾写过一些通过TCP通信的小程序。由于其中一个程序关闭了其网络连接，另一个端点无法“注意到”已经断开连接，我遇到了无穷无尽的问题而导致系统崩溃。

我本来期望在关闭后进行I/O操作会抛出某种I/O异常，但实际上程序似乎只是“挂起”，永远等待另一端回复。显然，如果连接关闭，回复永远不会到来。（即使您将其放置约二十分钟，它也不会超时。）

有没有办法可以“强制”远程端“看到”我已经关闭了网络连接？

更新：这里是一些代码...

public sealed class Client
{
  public void Connect(IPAddress target)
  {
    var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
    socket.Connect(ipAddress, 1177);
    _stream = new NetworkStream(socket);
  }

  public void Disconnect()
  {
    _stream.Close();
  }
}

public sealed class Server
{
  public void Listen()
  {
    var listener = new TcpListener(IPAddress.Any, 1177);
    listener.Start();
    var socket = listener.AcceptSocket();
    _stream = new NetworkStream(socket);
    ...
  }

  public void Disconnect()
  {
    socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
    socket.Disconnect(false);
  }
}

- MathematicalOrchid

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在TCP中，一个进程通常不能永远挂起... TCP发送“alive?”信号来检查另一个节点是否仍处于活动状态。 - Willem Van Onsem

因此我感到困惑。 - MathematicalOrchid

你考虑过 TcpClient.LingerState 吗？你是如何使用TCP的？是通过Socket编程还是一些专用库？ - Willem Van Onsem

你的程序中有一个循环，在其中接收数据时似乎出现了卡顿。请发布该代码。 - Jon

Answer 1

当一个应用程序正确关闭套接字时，它会发送一个包含0字节的消息。在某些情况下，您可能会收到一个SocketException，表示出现了问题。在第三种情况下，远程方不再连接（例如拔掉网络电缆），而两个方之间没有任何通信。

如果发生最后一种情况，您将需要向套接字写入数据以便检测到无法再与远程方通信。这就是为什么保持活动机制被发明的原因——它们每隔一段时间检查一次是否仍然能够与另一方通信。

看到您发布的代码：使用NetworkStream时，对其进行的Read操作将返回一个值为0（字节），以指示客户端已关闭连接。

文档中提到了两者：文档 “如果没有可读取的数据，则Read方法返回0。”

和

“如果远程主机关闭连接，并且已经接收到所有可用数据，则Read方法立即完成并返回零字节。”

但实际上，如果在连接打开时没有可用的数据进行读取，则NetworkStream会阻塞。

- C.Evenhuis

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你的意思是Read()返回零字节而不是抛出异常？哦，天啊... - MathematicalOrchid

@MathematicalOrchid 确切无误 - C.Evenhuis

所以可以推测，ReadByte（）也将返回 -1 而不是引发实际异常... - MathematicalOrchid

@MathematicalOrchid，他们必须选择除了异常之外的其他东西，因为正确关闭的套接字不是异常情况；而默认的ReadByte实现在幕后调用Read。 - C.Evenhuis

我希望不必在我的代码中散布数十个相同的检查。 （这就是异常处理被发明的原因...）哦，好吧，我猜这不是你的错，他们设计成这样。 :-( - MathematicalOrchid

Answer 2

你正在打开套接字，并将其分配给流。在进程结束时，你关闭了网络流，但没有关闭套接字。

为了使NetworkStream.Close()能够关闭底层套接字，必须在构造函数中将所有权参数设置为true-请参阅MSDN文档http://msdn.microsoft.com/en-us/library/te7e60bx.aspx。

这可能导致连接挂起，因为底层套接字没有正确关闭。

更改

_stream = new NetworkStream(socket);

到

_stream = new NetworkStream(socket, true);

顺便提一下，如果您的小应用程序不需要最大性能，则可以尝试使用TCPClient - http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.net.sockets.tcpclient%28v=vs.100%29.aspx。这是套接字的包装器，并提供连接状态检查功能。

- Kami

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如果我将流包装在 StreamReader 或 StreamWriter 对象中，是否需要类似的步骤？ - MathematicalOrchid

@MathematicalOrchid StreamReader/StreamWriter 没有套接字构造函数，因此您必须将它们包装在 NetworkStream 中。这仍然会导致上述情况。此外，StreamReader 会一直阻塞，直到它收到数据 - 如果没有数据（连接丢失或其他原因），则可能会超时或无限挂起。您最好的选择可能是使用/实现某种保持活动状态的方法。 - Kami

Answer 3

你好，MathematicalOrchid，

您可能会在这里找到您要寻找的内容：

http://blog.stephencleary.com/2009/05/detection-of-half-open-dropped.html

当涉及到使用TCP套接字和检测半开连接时，那里有一些很棒的信息。

您还可以参考这篇文章，它似乎有相同的解决方案：

TcpClient通信与服务器保持连接在C#中？

- Dave

- TheDaveJay

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这很有趣，但它似乎在谈论进程死亡或网络链接中断的情况。我正在尝试在一端_显式地_关闭连接，这应该会通知另一端，你会认为... - MathematicalOrchid