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前言
socket是软件之间通讯最常用的一种方式。c#实现socket通讯有很多中方法，其中效率最高就是异步通讯。
异步通讯实际是利用windows完成端口（IOCP）来处理的，关于完成端口实现原理，大家可以参考网上文章。
我这里想强调的是采用完成端口机制的异步通讯是windows下效率最高的通讯方式，没有之一！
异步通讯比同步通讯处理要难很多，代码编写中会遇到许多“坑“。如果没有经验，很难完成。
我搜集了大量资料，完成了对异步socket的封装。此库已用稳定高效的运行几个月。
纵观网上的资料，我还没有遇到一个满意的封装库。许多文章把数据收发和协议处理杂糅在一块，代码非常难懂，也无法扩展。
在编写该库时，避免以上缺陷。将逻辑处理层次化，模块化！同时实现了高可用性与高性能。
为了使大家对通讯效率有初步了解，先看测试图。
主机配置情况
百兆带宽基本占满，cpu占用40%，我的电脑在空闲时，cpu占用大概20%，也就是说程序占用cpu 20%左右。
这个库是可扩展的，就是说即使10万个连接，收发同样的数据，cpu占用基本相同。
库的结构图
目标
即可作为服务端（监听）也可以作为客户端（主动连接）使用。
可以适应任何网络协议。收发的数据针对字节流或一个完整的包。对协议内容不做处理。
高可用性。将复杂的底层处理封装，对外接口非常友好。
高性能。大限度优化处理。单机可支持数万连接，收发速度可达几百兆bit。
实现思路
网络处理逻辑可以分为以下几个部分：
网络监听 可以在多个端口实现监听。负责生成socket，生成的socket供后续处理。监听模块功能比较单一，如有必要，可对监听模块做进一步优化。
主动连接 可以异步或同步的连接对方。连接成功后，对socket的后续处理，与监听得到的socket完全一样。注：无论是监听得到的socket，还是连接得到的socket，后续处理完全一样。
Socket收发处理 每个socket对应一个收发实例，socket收发只针对字节流处理。收发时，做了优化。比如发送时，对数据做了沾包，提高发送性能；接收时，一次投递1K的数据。
组包处理 一般数据包都有包长度指示；比如 报头的前俩个字节表示长度，根据这个值就可以组成一个完整的包。
NetListener 监听
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
namespace IocpCore
{
class NetListener
{
private Socket listenSocket;
public ListenParam _listenParam { get; set; }
public event Action OnAcceptSocket;
bool start;
NetServer _netServer;
public NetListener(NetServer netServer)
{
_netServer = netServer;
}
public int _acceptAsyncCount = 0;
public bool StartListen()
{
try
{
start = true;
IPEndPoint listenPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("0.0.0.0"), _listenParam._port);
listenSocket = new Socket(listenPoint.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
listenSocket.Bind(listenPoint);
listenSocket.Listen(200);
Thread thread1 = new Thread(new ThreadStart(NetProcess));
thread1.Start();
StartAccept();
return true;
}
catch (Exception ex)
{
NetLogger.Log(string.Format("**监听异常!{0}", ex.Message));
return false;
}
}
AutoResetEvent _acceptEvent = new AutoResetEvent(false);
private void NetProcess()
{
while (start)
{
DealNewAccept();
_acceptEvent.WaitOne(1000 * 10);
}
}
private void DealNewAccept()
{
try
{
if(_acceptAsyncCount <= 10)
{
StartAccept();
}
while (true)
{
AsyncSocketClient client = _newSocketClientList.GetObj();
if (client == null)
break;
DealNewAccept(client);
}
}
catch (Exception ex)
{
NetLogger.Log(string.Format("DealNewAccept 异常 {0}***{1}", ex.Message, ex.StackTrace));
}
}
private void DealNewAccept(AsyncSocketClient client)
{
client.SendBufferByteCount = _netServer.SendBufferBytePerClient;
OnAcceptSocket?.Invoke(_listenParam, client);
}
private void AcceptEventArg_Completed(object sender, SocketAsyncEventArgs acceptEventArgs)
{
try
{
Interlocked.Decrement(ref _acceptAsyncCount);
_acceptEvent.Set();
acceptEventArgs.Completed -= AcceptEventArg_Completed;
ProcessAccept(acceptEventArgs);
}
catch (Exception ex)
{
NetLogger.Log(string.Format("AcceptEventArg_Completed {0}***{1}", ex.Message, ex.StackTrace));
}
}
public bool StartAccept()
{
SocketAsyncEventArgs acceptEventArgs = new SocketAsyncEventArgs();
acceptEventArgs.Completed += AcceptEventArg_Completed;
bool willRaiseEvent = listenSocket.AcceptAsync(acceptEventArgs);
Interlocked.Increment(ref _acceptAsyncCount);
if (!willRaiseEvent)
{
Interlocked.Decrement(ref _acceptAsyncCount);
_acceptEvent.Set();
acceptEventArgs.Completed -= AcceptEventArg_Completed;
ProcessAccept(acceptEventArgs);
}
return true;
}
ObjectPool _newSocketClientList = new ObjectPool();
private void ProcessAccept(SocketAsyncEventArgs acceptEventArgs)
{
try
{
using (acceptEventArgs)
{
if (acceptEventArgs.AcceptSocket != null)
{
AsyncSocketClient client = new AsyncSocketClient(acceptEventArgs.AcceptSocket);
client.CreateClientInfo(this);
_newSocketClientList.PutObj(client);
_acceptEvent.Set();
}
}
}
catch (Exception ex)
{
NetLogger.Log(string.Format("ProcessAccept {0}***{1}", ex.Message, ex.StackTrace));
}
}
}
} 另外有需要云服务器可以了解下创新互联scvps.cn，海内外云服务器15元起步，三天无理由+7*72小时售后在线，公司持有idc许可证，提供“云服务器、裸金属服务器、高防服务器、香港服务器、美国服务器、虚拟主机、免备案服务器”等云主机租用服务以及企业上云的综合解决方案，具有“安全稳定、简单易用、服务可用性高、性价比高”等特点与优势，专为企业上云打造定制，能够满足用户丰富、多元化的应用场景需求。
网站标题：C#中一个高性能异步socket封装库的实现思路分享-创新互联
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