用SocketAsyncEventArgs+池+線程構(gòu)建服務器“推”

2009-07-23 15:46 by Creason New, 3573 visits, 收藏, 編輯

下篇文章：【用SocketAsyncEventArgs+池+線程構(gòu)建服務器“推”】的源代碼分析1

說到服務器推技術(shù)，可謂是讓人們又愛又恨，愛的是它能實現(xiàn)特殊的功能效果，恨的是它性能太低實現(xiàn)起來太復雜。大家知道Framework里有Socket、異步Socket，但實現(xiàn)起來只能是權(quán)且觀賞，要真實際應用卻問題重重，于是我拜讀了園子里的很多大俠們的文章，從中找到了一些線索，于是參考兼獨創(chuàng)弄出來一套方案。好，進入正題。

先來個引子。要做服務器推，當然要保證幾點：連接數(shù)、性能、穩(wěn)定性、靈活性，不能一臺服務器只能連個百八十個用戶，也不能一推就弄個CPU占用率100%甚至直接down掉，穩(wěn)定嘛，自然就要保證服務器不能因為用戶的變化而斷開服務，而且還要有判斷用戶的能力，不能那邊用戶斷開半個小時了，你服務器還以為人家還在線呢。因此，考慮到這些因素，我采用了SocketAsyncEventArgs對象（實際上就是BeginXX,EndXX一個變種）作為異步傳輸，構(gòu)建連接池和緩沖區(qū)來提高性能，以及多線程來管理接收與發(fā)送同時進行的情況。

再介紹一下原理吧。首先為了不在Accept一個用戶之后new一個對象，聰明一點的辦法就是在服務一啟動就把所有的對象創(chuàng)建好了，然后Accept一個用戶之后從“池子”里拿出一個對象給這個用戶，當這個用戶斷開了再把這個對象放回“池子”里，這也是線程池的原理。而且在創(chuàng)建連接池的時候我們把接收的緩沖區(qū)也給創(chuàng)建好了，也就是說緩沖區(qū)也不用new了，直接拿來用（嘿嘿，性能應該不會太差吧）。當然連接池里對象的個數(shù)根據(jù)你的服務器允許的并發(fā)的連接數(shù)在創(chuàng)建連接池的時候指定。再就是接收和發(fā)送同時進行的問題了，我把接收和發(fā)送放到兩個線程里，這樣就可以一邊發(fā)送一邊接收了，擺脫了對講機式的通話，而且性能上多線程要好些。

貼個類圖：

各個類說明：

MySocketAsyncEventArgs:為了給SocketAsyncEventArgs對象一個用戶和收發(fā)的屬性，我讓MySocketAsyncEventArgs繼承自SocketAsyncEventArgs，并添加了UID和Property屬性，UID保持用戶標識，Property值為“Send”或“Receive”，就是標記“我”是管發(fā)送信息還是接收信息的。

SocketAsyncEventArgsWithId：連接池里的一個連接單元，它有一個用戶標識UID（跟MySocketAsyncEventArgs對象的UID是相同的值）和兩個分別用于接收和發(fā)送的MySocketAsyncEventArgs對象。

RequestHandler：所傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議。

BufferManager：給SocketAsyncEventArgsWithId對象分配和管理緩沖區(qū)的類。

SocketListener和SocketClient就不用解釋了，是地球人都能看懂。

服務器端代碼

1 class Program

2     {
3         static SocketListener server;
4         static string command;
5         static bool exit = true;
6         static void Main(string[] args)
7         {
8             Console.WriteLine("Server is Starting"+Environment.NewLine);
9             try
10             {
11                 SocketListener.GetIDByIPFun getid = new SocketListener.GetIDByIPFun(GetId);//創(chuàng)建一個類庫可以調(diào)用的根據(jù)IP返回用戶標識的方法的委托，比如bill gate的ip是192.168.1.1，那么類庫不知道bill gate,只知道ip,所以在用的時候要讓類庫知道這么一個對應關(guān)系
12                 server = new SocketListener(20000, 32768, getid);//參數(shù)為：并行連接的數(shù)目，每個連接的緩沖區(qū)大小，ip/id對應的函數(shù)委托
13                 server.StartListenThread += new SocketListener.StartListenHandler(server_listen);//可以開始監(jiān)聽用戶發(fā)送的信息時觸發(fā)的事件
14                 server.OnMsgReceived += new SocketListener.ReceiveMsgHandler(server_recInfo);//服務器收到來著客戶端的信息時觸發(fā)的事件
15                 server.OnSended += new SocketListener.SendCompletedHandler(server_sendcompleted);//服務器發(fā)送完信息時觸發(fā)的事件
16                 server.Init();
17                 server.Start(2008);
18                 Console.WriteLine("Server is Running" + Environment.NewLine);
19                 Console.WriteLine("1-send   2-stop" + Environment.NewLine);
20
21                 while (exit)
22                 {
23                     Console.WriteLine("command:");
24                     command = Console.ReadLine();
25                     if (command == "1")
26                     {
27                         Console.WriteLine("input your msg:");
28                         string msg = Console.ReadLine();
29                         Console.WriteLine("who will you send:");
30                         string uid = Console.ReadLine();
31                         server.Send(uid, msg);
32                         continue;
33                     }
34                     else if (command == "2")
35                     {
36                         server.Stop();
37                         continue;
38                     }
39                     else
40                     {
41                         Console.WriteLine("command not found");
42                         continue;
43                     }
44                 }
45             }
46             catch (Exception e)
47             {
48                 Console.WriteLine(e.Message + Environment.NewLine);
49                 Console.ReadLine();
50             }
51         }
52         static void server_listen()
53         {
54             Thread listenthread = new Thread(new ThreadStart(server.Listen));
55             listenthread.Start();//開啟新的線程用于監(jiān)聽發(fā)來的數(shù)據(jù)
56         }
57         static void server_recInfo(string uid, string info)
58         {
59             Console.WriteLine("msg:" + info + "\n from:" + uid + Environment.NewLine);
60         }
61         static void server_sendcompleted(bool successorfalse)
62         {
63             Console.WriteLine("your msg send success" + successorfalse + Environment.NewLine);
64         }
65         static string GetId(string IP)
66         {
67             return "110";
68         }
69     }

復制代碼

客戶器端代碼

1
2     class Program
3     {
4         static SocketClient client;
5         static string command;
6         static bool exit = true;
7         static void Main(string[] args)
8         {
9             Console.WriteLine("Client is Starting" + Environment.NewLine);
10             try
11             {
12                 client = new SocketClient("192.168.170.1", 2008);
13                 client.StartListenThread += new SocketClient.StartListenHandler(client_listen);
14                 client.OnMsgReceived += new SocketClient.ReceiveMsgHandler(client_recInfo);
15                 client.OnSended += new SocketClient.SendCompleted(client_sendcompleted);
16                 Console.WriteLine("Client is Running" + Environment.NewLine);
17                 Console.WriteLine("1-connect   2-disconnect   3-send" + Environment.NewLine);
18
19                 while (exit)
20                 {
21                     Console.WriteLine("command:");
22                     command = Console.ReadLine();
23                     if (command == "1")
24                     {
25                         client.Connect();
26                         continue;
27                     }
28                     else if (command == "2")
29                     {
30                         client.Disconnect();
31                         continue;
32                     }
33                     else if (command == "3")
34                     {
35                         Console.WriteLine("input your msg:");
36                         string msg = Console.ReadLine();
37                         client.Send(msg);
38                     }
39                     else
40                     {
41                         Console.WriteLine("command not found");
42                         continue;
43                     }
44                 }
45             }
46             catch (Exception e)
47             {
48                 Console.WriteLine(e.Message + Environment.NewLine);
49                 Console.ReadLine();
50             }
51         }
52
53         static void client_listen()
54         {
55             Thread listenthread = new Thread(new ThreadStart(client.Listen));
56             listenthread.Start();
57         }
58
59         static void client_recInfo(string info)
60         {
61             Console.WriteLine(info);
62         }
63
64         static void client_sendcompleted(bool successorfalse)
65         {
66             Console.WriteLine("msg send success:" + successorfalse + Environment.NewLine);
67         }
68     }

復制代碼

貼個運行效果圖：

這是Server和Client端的通信，首先是Client先發(fā)送的，然后server回應。

再來個性能分析：

我的本本配置：CPU奔騰T2080 1.73G 雙核，內(nèi)存2G。我的服務器端的并發(fā)連接數(shù)量設(shè)的是20000個連接并發(fā)，每個用戶的緩存是32768字節(jié)，你們看第三四行的兩個進程，TestServer cpu:42% 內(nèi)存25036K，TestClient cpu：0%幾乎不用內(nèi)存2296k。性能如何大家看著給個分吧。（按照計算內(nèi)存應該是32768/1024/1024*20000=645M為什么在這里只有25M，為什么相差這么多？）

參考文章：http://www.cnblogs.com/jeriffe/articles/1407603.html

http://www.cnblogs.com/chuncn/archive/2009/06/22/1508018.html

http://www.cnblogs.com/dabing/archive/2009/07/10/1520586.html

http://www.cnblogs.com/JimmyZhang/archive/2008/09/16/1291854.html

附上源代碼：http://files.cnblogs.com/niuchenglei/SocketLib.zip

標簽: pushlet, SocketAsyncEventArgs, socket, push, serverpush

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17 條回復

#1樓 povy 2009-07-23 16:25
看看~~
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#2樓 Jeffrey Zhao 2009-07-23 17:08
沒有仔細看實現(xiàn)，你這個25M是什么內(nèi)存？看看虛擬內(nèi)存？
// 異步Socket應該用了IOCP，性能的確會很好。
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#3樓大兵 2009-07-23 17:45
寫的不錯。
1：其實客戶端的鏈接，發(fā)送和接收以及服務端的檢測端口，接收以及發(fā)送我們都是用了異步。我們并沒有等一個操作完成了才進行下個操作。所以還是可以保證同一時刻同一端口接收和發(fā)送在同時進行的。
2：服務器推我猜想你是在解決客戶端關(guān)閉而服務端不知道這個問題的吧。修正接收過程【e.BytesTransferred > 0 && e.SocketError == SocketError.Success)】否則就關(guān)閉客戶端連接。

圖畫的不錯。
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#4樓小黑三 2009-07-23 18:09
不錯，能否把代碼上傳??？
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#5樓非空 2009-07-23 22:15
那個并發(fā)連接數(shù)的問題解決了，能否透露下你怎么解決通訊中出現(xiàn)的各種異常啊，比如積極拒絕啊那邊突然掉了拔網(wǎng)線了等等
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#6樓 Galactica 2009-07-24 08:36
圖很漂亮，用啥畫的？
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#7樓 [樓主] 小老牛 2009-07-24 09:03
@Jeffrey Zhao
25M內(nèi)存就是任務管理器里面的內(nèi)存啊，虛擬內(nèi)存從哪里看啊，你看看我貼的那個任務管理器的截圖的第三個和第四個進程。
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#8樓 [樓主] 小老牛 2009-07-24 09:05
@大兵
其實在我的類庫里面已經(jīng)封裝了檢測機制了，就是用e.BytesTransferred > 0 && e.SocketError == SocketError.Success來檢測連接狀態(tài)的。把源代碼貼上，里面的注釋很詳細，你看看吧。謝謝回貼
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#9樓 [樓主] 小老牛 2009-07-24 09:06
@小黑三
貼上代碼地址了，看看吧，謝謝
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#10樓 [樓主] 小老牛 2009-07-24 09:08
@非空
我用了e.BytesTransferred > 0 和 e.SocketError == SocketError.Success來確定連接的狀態(tài)，我想這足以解決各種連接中斷的問題了吧，你有什么高招嗎？請指教。
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#11樓 [樓主] 小老牛 2009-07-24 09:08
@Galactica
那Enterprise Architect做的
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#12樓 Jeffrey Zhao 2009-07-24 09:17

引用小老牛：
@Jeffrey Zhao
25M內(nèi)存就是任務管理器里面的內(nèi)存啊，虛擬內(nèi)存從哪里看啊，你看看我貼的那個任務管理器的截圖的第三個和第四個進程。

任務管理器里select column，內(nèi)存有許多種。
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#13樓 Autumn770[未注冊用戶]2009-07-29 12:05
老兄，我看了你的服務器后，我試了一下，在客戶端斷開后，再連接以后發(fā)消息服務器就收不到了。
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#14樓 songcan 2009-10-16 10:31
代碼無法下載
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#15樓 heihoo 2010-11-26 20:47
急需這個代碼，謝謝。heihoo@163.com
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#16樓 qiuqingpo 2010-12-27 11:57
70 /// <summary>
171 /// 開始監(jiān)聽線程的入口函數(shù)
172 /// </summary>
173 public void Listen()
174 {
175 while (true)
176 {
177 string[] keys = readWritePool.OnlineUID;
178 foreach (string uid in keys)
179 {
180 if (uid != null && readWritePool.busypool[uid].ReceiveSAEA.LastOperation != SocketAsyncOperation.Receive)
181 {
182 Boolean willRaiseEvent = (readWritePool.busypool[uid].ReceiveSAEA.UserToken as Socket).ReceiveAsync(readWritePool.busypool[uid].ReceiveSAEA);
183 if (!willRaiseEvent)
184 ProcessReceive(readWritePool.busypool[uid].ReceiveSAEA);
185 }
186 }
187 }
188 }

大哥.你這樣不讓我CPU 100% 才怪呢.真不知道你是怎么測試的?
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#17樓 l_rain 2011-10-21 18:03
寫的很詳細，最新的代碼可以給我發(fā)一份嗎？ email ： l_rain@foxmail.
樓上說的沒錯，CPU 40% 以上，內(nèi)存25M，這個效率太低了，不實用。內(nèi)存不是那樣算的

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