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C# Socket 编程之 TcpListener

2010-12-17T07:59:00Z

以下是Server的代码，最近在学习网络编程，一直在思考如何开发出高并发的服务器端。经常听说对服务器描述为同时10000个连接，就在想能否用C#写个这样的服务器出来呢。同步编程模型就不考虑了，来看看TcpListener的异步编程模型能否满足需求。

public partial class COMService {private int maxLink = 100000;private int currentLinked;private ManualResetEvent tcpClientConnected = new ManualResetEvent(false);public void Start() {Thread thread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(ShowStat));thread.IsBackground = true;thread.Start();TcpListener server = new TcpListener(new System.Net.IPEndPoint(0, 8090));server.Start(100);tcpClientConnected.Reset();IAsyncResult result = server.BeginAcceptTcpClient(new AsyncCallback(Acceptor), server);tcpClientConnected.WaitOne();}private void ShowStat(object o) {while (true) {lock (typeof(COMService)) {Console.WriteLine("当前连接数:" + currentLinked + "/" + maxLink);}Thread.Sleep(2000);}}private void Acceptor(IAsyncResult o) {TcpListener server = o.AsyncState as TcpListener;Debug.Assert(server != null);TcpClient client = null;try {client = server.EndAcceptTcpClient(o);System.Threading.Interlocked.Increment(ref currentLinked);} catch {}IAsyncResult result = server.BeginAcceptTcpClient(new AsyncCallback(Acceptor), server);if (client == null) {return;} else {Thread.CurrentThread.Join();}Close(client);}private void Close(TcpClient client) {if (client.Connected) {client.Client.Shutdown(SocketShutdown.Both);}client.Client.Close();client.Close();System.Threading.Interlocked.Decrement(ref currentLinked);}}}

以下是Client的代码：

public class ClientPool {private static List<TcpWork> clients = new List<TcpWork>();private static int freeCount;private static int workCount;private static int maxAllowed =2;private static int minClients = 2;/// <summary>/// create new instance/// </summary>private ClientPool() {}private static ClientPool instance;private static readonly object syncInstanceObj = new object();public static ClientPool Singleton {get {if (instance == null) {lock (syncInstanceObj) {if (instance == null) {instance = new ClientPool();}}}return instance;}}private static readonly object syncObj = new object();public TcpWork GetClient() {try {TcpWork work = new TcpWork();work.Connect("127.0.0.1", 8090);work.LingerState = new LingerOption(false, 3);work.IsWork = true;work.Expired = false;workCount++;lock (syncObj) {clients.Add(work);}Console.WriteLine(workCount);return work;} catch (Exception ex){Console.WriteLine(ex.Message);return null;}}}

Client模拟多线程并发：

class Program {static void Main(string[] args) {for (int i = 0; i < 1000; i++) {ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(Work), null);}Console.ReadKey();}private static void Work(object o) {ClientPool.Singleton.GetClient();}}

从这个编程模型可以看出，高并发的服务器不光需要满足有多少个并发连接数，每秒创建多少个连接数也是个重要指标～～

实际运行上看看，TcpListener每秒大概能创建两个连接，其他的连接会被拒绝，保持的长连接数1000的样子。很明显，TcpListener要被咔嚓掉了～～

注意，以上代码仅仅是用来测·试连接用的，这种写法会导致服务器端的连接无法释放~~~~

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选择结构(if..else..,switch,try..catch..)的拆分

2010-12-02T09:17:00Z

编程中经常遇到很多条件，以及条件套条件的情况，以至于一个方法会写得非常地长。有多种方法可以规避这个问题。比如反射，策略模式，表驱动等等。先抛开这些方法不讲，从根本需求来探索这个过程。

一个switch结构可能是这样：

swicth(case)

case 1:

//do1

break;

case 2:

//do2

break;

.....

这里注释的do部分代码可能会是很多很多行，以及嵌套switch,if结构。

进一步，这个模型演化成

swicth(case)

case 1:

do1();

break;

case 2:

do2();

break;

.....

do1(){}

do2(){}

也就是将里面的代码模块化。这个方法有效的减小了一个方法的代码长度。实际上这就是一个映射关系的调用。建立映射关系，用Hash结构和delegate就可以避免使用switch了。

delegate void funtionptr();

Dictionary<int, funtionptr> dict = new Dictionary<int, funtionptr>();

dict.Add(1,do1);

dict.Add(2,do2);

int parm = 0;

if(dict.ContainKey(parm)){

dict[parm].Invoke();
}

do1(){}

do2(){}

这个方法实际上就是表驱动，因为C#中一般不用指针，因此用delegate代替了指针的作用。而java中既没有指针也没有delegate怎么办呢?那就用接口模拟指针。

(这里就用C#的语法了，不使用JAVA了)

interface FactionFace{

void do();
}

class FactionFaceImpl1 : FactionFace{

public void do(){}
}

class FactionFaceImpl2 : FactionFace{

public void do(){}
}

Dictionary<int, FactionFace> dict = new Dictionary<int, FactionFace>();

dict.Add(1,new FactionFaceImpl1());

dict.Add(2,new FactionFaceImpl2());

int parm = 0;

if(dict.ContainKey(parm)){

dict[parm].do();
}

可以看出，实际上，上面的代码就是策略模式的简单实现了。（OH~~原理策略模式这么就来的～～）

可以看出，这里实际上是依靠一个字典来维护条件和调用的关系的。那如果没有这个字典来维护怎么办呢？代码再次演化：

interface FactionFace{

void do();
}

class FactionFaceImpl1 : FactionFace{

public void do(){}
}

class FactionFaceImpl2 : FactionFace{

public void do(){}
}

string parm = "FactionFaceImpl2";

FactionFace ff = Type.GetType(parm) as FactionFace;

ff.do();

OH~~这就是简单的反射了。再复杂一些就可以搞成工厂模式，插件模式了。

可以看出，用字典来维护映射关系就可以避免使用反射。（这个是不是一般规律，贫道没本事证明，起码这里是适应的。）

再来看try...catch...

delegate void forException(Exception ex);

public void forAException(Exception ex) {Console.WriteLine("AException");}
public void forAAException(Exception ex) {Console.WriteLine("AAException");}
public void forBException(Exception ex) {Console.WriteLine("BException");}

public void test() {

Dictionary<int, forException> dict = new Dictionary<int, forException>();

dict.Add(0, forAException);

dict.Add(1, forAException);

dict.Add(11, forAAException);

dict.Add(2, forBException);

try {

throw new AAException();

} catch (Exception ex)

{

if (ex is OException) {

OException eex = ex as OException;

if (dict.ContainsKey(eex.Index)) {

　dict[eex.Index].Invoke(ex);

}

public class OException : Exception {public virtual int Index { get { return 0; } }}
public class AException : OException {public override int Index {get {return 1;}}}
public class AAException : AException {public override int Index {get {return 11;}}}
public class BException : OException {public override int Index {get {return 2;}}

这里为啥要有个Index属性呢？其实就是建立个对应的关系，而不是靠名字去维护。去掉这个属性，直接使用ex.GeType()然后获取名字类名也一样可以建立对应关系。

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该省代码的地方要省，反之亦然。

2010-06-24T17:46:00Z

意大利输球了，睡不着阿！现在就剩下德国和阿根廷是比较喜欢的球队了。

还是聊聊代码上的事情吧。什么地方该省代码？在我参与、开发和接触到的很多项目中，曾经都很喜欢在开始阶段做一个设计。这本身没有错，问题在于，经常在还没有用户或者网站总用户才几十万的场景下，去考虑高并发，去考虑高负载，去设计能够跑在N台服务器上的架构。现在想来这都没有错，不去尝试，不去思考就不会进步。当然，所考虑绝不是仅仅这一个问题，而是言必谈扩展性。积极地去考虑扩展性的问题，我一直认为是个好事情，假如我是老板，我一定会适当放松项目周期，以期让开发人员有更多的思考。事实上在我以期考虑这些问题的时候，我经常会把下班时间也用上，对公司其实并不一定吃亏。

但现在想来是一个极端的表现。现在想来应该是当时对使用到的技术的各个方面：比如I/O吞吐能力、线程并发能力、网络并发能力、事物处理等等，对他们都一知半解或者干脆就不了解。另外两个最重要的方面在于对需求定位不清，以及总想一步到位。不要试图说你对需求的定位很清晰，实际上需求方都不一定完全把握。就比如项目的生命周期，整个项目组真的清楚了么？对使用的技术缺乏整体上的理论理解，才会让人不之所措，以至于过分关注性能等问题。出现性能问题也不能立刻把握瓶颈。

跑题了，继续说说我对省代码和多写代码的理解。我认为，开发任何一个项目，只要不是一锤子买卖，都需要从整体进行把握。不但能有效地进行业务的后期扩展，也可以在协同中少走很多弯路。我认为只要不是自己能够把握的代码，都可以能省则省。那什么是自己不能把握的代码？举个离子，我开发一个项目需要用到B部门开发的一个系统，那么调用B部门系统的方式就是我不能把握的代码。更极端地说，如果B部门的系统还要依赖C部门开发的组件，那B不能都不能把握给我调用的方式，那自然我就更加不好把握。这种情况，就需要和需求方多沟通，让需求方于B、C部门保持沟通才能让我在开发时更加省力。这种情况一般把B给你的接口和你实际的调用方式分开更好。可以根据需求方的业务要求，制定自己需要的接口，然后再拿自己定义的接口和B部门提供的接口做适配。这样做有两个好处，没有他们的系统你也可以很方便地模拟数据进行单元测试，或者说是即便没有他们的系统，你的系统依然可以运行，只是不能用而已。另外一个好处是如果B部门的接口不影响你的接口调用的方式，就可以隔离掉对你的系统的影响。这样就将对B部门系统的依赖降到最低。一定要把整个过程当成两件事情，当整个团队确定要做一件事情，那先要保证你的事情做好了，然后再去看别人的事情做好没有。当然如果需求方在保持沟通过程中发现事情根本不能做，大家都放弃，那是最坏的打算。但不能因为这个理由而拖延项目的开发，以致项目延期。在这种场合就要多做设计，多写点代码，哪怕最后没用上都没关系。我做过的项目，没有中途不变更的，所以还是先考虑设计要紧。

刚才说了不要过分关注对未来的扩展，因为你也不能保证你的设计就能符合未来的场景。但是有一些设计还是可以做的，比如，可以将你认为会影响性能的地方抽象化，先做简单的实现。如果在项目上线后发现确实是这里拖了后腿，改动的化也只要改实现而不用重新架构项目。

那什么时候可以省代码呢？对那样根本不要重用或者很难重用的东西，可以考虑省代码，省设计。比如一个页面要以5种样子显示，老老实实地做5个页面就行了，不用过分地去设计。A页面显示10条数据3个字段，B页面显示.....如果做抽象设计会绕进去，我尝试过很多次，没有做到一个可以让我满意的方案出来。当然你也可以去尝试，我做不出不代表你做不出，呵呵。

一般来说不需要做多种解决方案的也不要过渡地去设计。比如做个日志，你不是要把日志存储到N种设备上就不用考虑设备相关。诚然，做得象log4j那样确实很牛，但common-logging中也提供的简单的实现。一般来说，一个团队形成的积累不用过渡考虑你们根本用不上的场景，那只是增加负担。

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