本文將在C#中Socket同步通信的基礎上，分析和研究Socket異步編程的實現方法，目的是深入了解Socket編程的基本原理，增強對網絡游戲開發相關內容的認識。
什么是Socket編程的異步是實現
所謂Socket編程的異步實現是指按照異步過程來實現Socket編程，那么什么是異步過程呢，我們把在完成了一次調用后通過狀態、通知和回調來告知調用者的方式成為異步過程，換句話說，在異步過程中當調用一個方法時，調用者并不能夠立刻得到結果，只有當這個方法調用完畢后調用者才能獲得調用結果。這樣做的好處是什么呢？答案是高效。相信大家還記得我們在《C#中Socket通信編程的同步實現》這篇文章中使用多線程來實現簡單聊天的案例吧，在這個案例中我們需要開啟兩個線程來不斷監聽客戶端的連接和客戶端的消息，這樣的效率肯定是很低的。那么現在好了，我們可以通過異步過程來解決這個問題，下面我們就來看看如何實現Socket的異步通信。
如何實現Socket異步通信
服務端
基本流程
1.創建套接字
2.綁定套接字的IP和端口號――Bind()
3.使套接字處于監聽狀態等待客戶端的連接請求――Listen()
4.當請求到來后，使用BeginAccept()和EndAccept()方法接受請求，返回新的套接字
5.使用BeginSend()/EndSend和BeginReceive()/EndReceive()兩組方法與客戶端進行收發通信
6.返回，再次等待新的連接請求
7.關閉套接字
代碼示例
using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;using System.Net;using System.Net.Sockets;namespace AsyncServer{ public class AsyncTCPServer { public void Start() { //創建套接字 IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 6065); Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //綁定端口和IP socket.Bind(ipe); //設置監聽 socket.Listen(10); //連接客戶端 AsyncAccept(socket); } /// <summary> /// 連接到客戶端 /// </summary> /// <param name="socket"></param> private void AsyncAccept(Socket socket) { socket.BeginAccept(asyncResult => { //獲取客戶端套接字 Socket client = socket.EndAccept(asyncResult); Console.WriteLine(string.Format("客戶端{0}請求連接...", client.RemoteEndPoint)); AsyncSend(client, "服務器收到連接請求"); AsyncSend(client, string.Format("歡迎你{0}",client.RemoteEndPoint)); AsyncReveive(client); }, null); } /// <summary> /// 接收消息 /// </summary> /// <param name="client"></param> private void AsyncReveive(Socket socket) { byte[] data = new byte[1024]; try { //開始接收消息 socket.BeginReceive(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, asyncResult => { int length = socket.EndReceive(asyncResult); Console.WriteLine(string.Format("客戶端發送消息:{0}", Encoding.UTF8.GetString(data))); }, null); } catch (Exception ex) { Console.WriteLine(ex.Message); } } /// <summary> /// 發送消息 /// </summary> /// <param name="client"></param> /// <param name="p"></param> private void AsyncSend(Socket client, string p) { if (client == null || p == string.Empty) return; //數據轉碼 byte[] data = new byte[1024]; data = Encoding.UTF8.GetBytes(p); try { //開始發送消息 client.BeginSend(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, asyncResult => { //完成消息發送 int length = client.EndSend(asyncResult); //輸出消息 Console.WriteLine(string.Format("服務器發出消息:{0}", p)); }, null); } catch (Exception e) { Console.WriteLine(e.Message); } } }}客戶端
基本流程
1.創建套接字并保證與服務器的端口一致
2.使用BeginConnect()和EndConnect()這組方法向服務端發送連接請求
3.使用BeginSend()/EndSend和BeginReceive()/EndReceive()兩組方法與服務端進行收發通信
4.關閉套接字
代碼示例
using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;using System.Net;using System.Net.Sockets;namespace AsyncClient{ public class AsyncTCPClient { /// <summary> /// 連接到服務器 /// </summary> public void AsynConnect() { //端口及IP IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 6065); //創建套接字 Socket client = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //開始連接到服務器 client.BeginConnect(ipe, asyncResult => { client.EndConnect(asyncResult); //向服務器發送消息 AsynSend(client,"你好我是客戶端"); AsynSend(client, "第一條消息"); AsynSend(client, "第二條消息"); //接受消息 AsynRecive(client); }, null); } /// <summary> /// 發送消息 /// </summary> /// <param name="socket"></param> /// <param name="message"></param> public void AsynSend(Socket socket, string message) { if (socket == null || message == string.Empty) return; //編碼 byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message); try { socket.BeginSend(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, asyncResult => { //完成發送消息 int length = socket.EndSend(asyncResult); Console.WriteLine(string.Format("客戶端發送消息:{0}", message)); }, null); } catch (Exception ex) { Console.WriteLine("異常信息：{0}", ex.Message); } } /// <summary> /// 接收消息 /// </summary> /// <param name="socket"></param> public void AsynRecive(Socket socket) { byte[] data = new byte[1024]; try { //開始接收數據 socket.BeginReceive(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, asyncResult => { int length = socket.EndReceive(asyncResult); Console.WriteLine(string.Format("收到服務器消息:{0}", Encoding.UTF8.GetString(data))); AsynRecive(socket); }, null); } catch (Exception ex) { Console.WriteLine("異常信息：", ex.Message); } } }}
從總體上來講Socket異步編程的邏輯性更加明確了，因為我們只需要為每一個過程寫好回調函數就好了。那么這個示例的效果如何呢？我們來看看它的演示效果：
總結
和Socket同步編程的案例相比，今天的這個案例可能只是對Socket異步編程內容的一個簡單應用，因為博主到現在為止都還沒有寫出一個可以進行交互聊天的程序來。在Socket的異步編程中，服務端不需要為一個客戶端單獨創建一個線程來維護其連接，可是這樣帶來的一個問題就是博主不知道該如何實現一個多客戶端的異步編程的實例。如果有朋友知道如何實現的話，還希望能夠告訴我，畢竟學習就是一個相互促進的過程啊。好了，最后想說的是博主這段時間研究Socket異步編程中關于異步方法調用的寫法問題。我們知道Socket異步編程中的方法是成對出現的，每一個方法都有一個回調函數，對于回調函數，這里有兩種寫法，以BeginConnect方法為例：
或者
博主為什么要在這里說這兩種寫法呢，有兩個原因：
* 第二種寫法更為簡潔，無需去構造容器傳遞Socket和消息，因為它們都是局部變量。如果我們使用第一種方法，因為主函數和回調函數是兩個不同的函數，因此如果想要共享變量就需要通過IAsyncResult接口來訪問容器中的值，這樣顯然增加了我們的工作量。
* 第二種寫法更為優雅，這似乎是C#語言中某種高級語法，具體叫什么我忘了，反正在Linq中經?？吹竭@種寫法的影子。
綜合以上兩個觀點，博主還是建議大家使用第二種寫法，博主打算有空的話將之前寫的程序再重新寫一遍，看看能不能找出代碼中的問題。好了，今天的內容就是這樣了，謝謝大家，希望大家喜歡！
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