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新近做socket保持长连接的一些心得,欢迎大家讨论

2012-07-28 
最近做socket保持长连接的一些心得,欢迎大家讨论自己写的客户端马上要发布了,忽然发现了一大堆问题,主要集

最近做socket保持长连接的一些心得,欢迎大家讨论
自己写的客户端马上要发布了,忽然发现了一大堆问题,主要集中在与服务器的TCP连接经常莫名断开,客户端又检测不到,不能及时重连。一个多星期的修改,有一些心得,与大家分享。也希望大家多发表意见,您的意见也许最后就实现在我的软件中了!

主要分为两部分:
一,如何更好的检测TCP连接是否正常
二,如何提取本机TCP连接状态

一,如何更好的检测TCP连接是否正常
这方面问题,我上网查了很久,一般来说比较成熟的有两种方法:
1是在应用层制定协议,发心跳包,这也是C#,JAVA等高级语言比较常用的方法。客户端和服务端制定一个通讯协议,每隔一定时间(一般15秒左右),由一方发起,向对方发送协议包;对方收到这个包后,按指定好的通讯协议回一个。若没收到回复,则判断网络出现问题,服务器可及时的断开连接,客户端也可以及时重连。
2通过TCP协议层发送KeepAlive包。这个方法只需设置好你使用的TCP的KeepAlive项就好,其他的操作系统会帮你完成。操作系统会按时发送KeepAlive包,一发现网络异常,马上断开。我就是使用这个方法,也是重点向大家介绍的。

使用第二种方法的好处,是我们在应用层不需自己定协议,通信的两端,只要有一端设好这个值,两边都能及时检测出TCP连接情况。而且这些都是操作系统帮你自动完成的。像我们公司的服务端代码就是早写好的,很难改动。以前也没加入心跳机制,后面要改很麻烦,boss要求检测连接的工作尽量客户端单独完成....
还有一个好处就是节省网络资源。KeepAlive包,只有很简单的一些TCP信息,无论如何也是比你自己设计的心跳包短小的。然后就是它的发送机制,在TCP空闲XXX秒后才开始发送。自己设计心跳机制的话,很难做到这一点。

这种方法也是有些缺陷的。比如某一时刻,网线松了,如果刚好被KeepAlive包检测到,它会马上断开TCP连接。但其实这时候TCP连接也算是established的,只要网线再插好,这个连接还是可以正常工作的。这种情况,大家有什么好办法处理吗?

C#中设置KeepAlive的代码
  uint dummy = 0;
  byte[] inOptionValues = new byte[Marshal.SizeOf(dummy) * 3];
  BitConverter.GetBytes((uint)1).CopyTo(inOptionValues, 0);
  BitConverter.GetBytes((uint)15000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy));
  BitConverter.GetBytes((uint)15000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy) * 2);

  IPEndPoint iep = new IPEndPoint(this._IPadd, xxxx);
  this._socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
  this._socket.IOControl(IOControlCode.KeepAliveValues, inOptionValues, null);
  this._socket.Connect(iep);
这里我设定TCP15秒钟空闲,就开始发送KeepAlive包,其实完全可是设定得长一点。


二,如何提取本机TCP连接状态
设好了KeepAlive值,又遇到麻烦了,我没找到当网络异常时,它断开连接后怎么通知我...我搜了很久都没找到,要是哪位兄弟知道的话告诉我吧。我是使用笨办法的,找到所有本地TCP连接的信息,筛选出我需要的那个TCP。
查看本机所有TCP连接信息,网上一般的方法,都是通过程序调用CMD命令里的netstat进行,然后再分析其内容。但在CMD窗口用过这个命令的都知道,悲剧的时候它显示完所有TCP信息需要15s,或者更长时间,这在我的程序中是不能忍受的。
然后我又查找了一些牛人的博客,发现有人提到用iphlpapi.dll。这是一个在win98以上操作系统目录System32都包含的库函数,功能异常强大,大家可以放心使用!但是使用起来比较麻烦,基本找不到C#现成使用的例子,就算有,也是很老版本的,完全不能用
我参考了这两位高人的博客
http://blog.csdn.net/yulinlover/archive/2009/02/08/3868824.aspx
(另一位的博客连接找不到了..悲剧啊!)
下载了里面提到的项目,仔细结合自己体会进行修改,终于能用了。每隔一段时间,我的客户端就用这个方法扫描一遍本地TCP信息,若发现连接有问题,则断开重连。
这个方法能瞬间得到本机所有TCP连接信息(如果你有兴趣可以扩充,它的功能真的是太强大了),没有CMD命令netstat那不能忍受的延迟,相当好用。代码比较长,就不贴出来了。


这些是我不太成熟的做法,下星期项目就要提交了,不能再出啥岔子,希望大家多提意见,帮我改善一下。
本版人气很旺,但貌似用socket的人不多,不知道帖子发这是否合适。要是不合适,请前辈提点下发在哪个版比较好?

[解决办法]
我用的下面的代码

C# code
        #region 检测网络状态        [DllImport("sensapi.dll")]        private extern static bool IsNetworkAlive(out int connectionDescription);        private void NetCheckThread()        {            while (true)            {                int flags;//上网方式                bool m_bOnline = true;//是否在线                             m_bOnline = IsNetworkAlive(out flags);                if (m_bOnline)                {                    if (!NetAlive)                    {                        NetAlive = true;                        try                        {                            if (NetConnect != null) NetConnect(this, null);                        }                        catch { }                    }                }                else                {                    if (NetAlive)                    {                        NetAlive = false;                        try                        {                            if (NetDisconnect != null) NetDisconnect(this, null);                        }                        catch { }                    }                }                Thread.Sleep(1);            }        }        #endregion
------解决方案--------------------


C# code
 public AsyncSocket(Socket sock,int index)        {            this.index = index;            this.sock = sock;            this.SetXinTiao(this.sock);            Socket obj_Socket = sock;            StateObject obj_SocketState = new StateObject();            obj_SocketState.workSocket = obj_Socket;            obj_Socket.BeginReceive(obj_SocketState.buffer, 0, StateObject.BufferSize, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallback), obj_SocketState);        }        //设置心跳        private void SetXinTiao(Socket tmpsock)        {            byte[] inValue = new byte[] { 1, 0, 0, 0, 0x20, 0x4e, 0, 0, 0xd0, 0x07, 0, 0 };// 首次探测时间20 秒, 间隔侦测时间2 秒            tmpsock.IOControl(IOControlCode.KeepAliveValues, inValue, null);        }        private void ReceiveCallback(IAsyncResult ar)        {            try            {                StateObject obj_SocketState = (StateObject)ar.AsyncState;                Socket obj_Socket = obj_SocketState.workSocket;                int BytesRead = obj_Socket.EndReceive(ar);                if (BytesRead > 0)                {                    byte[] tmp = new byte[BytesRead];                    Array.ConstrainedCopy(obj_SocketState.buffer, 0, tmp, 0, BytesRead);                    if (socketDataArrival!=null)                    {                        socketDataArrival(this.index, tmp);                    }                }                else                {                    if (this.sock.Connected)                    {                        if (socketDisconnected!=null)                        {                            socketDisconnected(index);                        }                    }                }                obj_Socket.BeginReceive(obj_SocketState.buffer, 0, StateObject.BufferSize, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallback), obj_SocketState);            }            catch (Exception ex)            {                if (socketDisconnected!=null)                {                    socketDisconnected(index);  //Keepalive检测断线引发的异常在这里捕获                }            }        }
[解决办法]
private void ReceiveCallBack(IAsyncResult ar)
{
try
{
lock (this)
{
int recvCount = _client.GetStream().EndRead(ar);

//这种情况就是断开了连接
if (recvCount < 1)
{
if (OnSocketError != null)
{
_client.Close();
OnSocketError(this, new EventArgs());
}
}
[解决办法]
探讨
引用:
讨论了这么多,怎么就不考虑下不保持长连接的做法呢?服务器资源毕竟宝贵,如果说长时间不使用的连接也保持的话,显然是不值得的,你必须明白,保持一个长连接的开销比创建一个新连接更大,所以一般设置一个超时时间,当在规定时间内没有动作就自动断开连接,FTP就有这种设置。

欢迎青龙白虎兄!
这个长连接是必须的,40楼的MM帮我说明了理由
很多情况下,是需要服务器给客户端发信息的
如果用短连接,就得客户端每隔个30秒连接一下服务端,看看服务端有消息要发没,没有就断开;隔30秒再这么做一次
我的软件刚好就有这个需求,所有得长连接

[解决办法]

好像你没有回答我的问题啊!
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呃,我是看这个地方热闹,凑个热闹让大家看看我的做法合理不。

我推测,网络断开,你能知道,是因为对方给你发了个TCP的FIN包,这个包是没内容的
要是客户端网线把了一会,你能检测出来吗?2个小时以上,没任何消息的TCP,还能保持吗?
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这个我试了下,如果客户端把无线网卡关闭,服务端用这种方法是监测不到客户端的断开动作。

到底为什么会有if (_readBytesCount == 0) ?
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_readBytesCount是NetworkSream.Read方法返回值。如果客户端close。则此方法立即返回0。

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