在c#中关于udp实现可靠地传输(数据包的分组发送) 中我们讨论了,UDP包的发送,但是上一个程序有一个问题,就是数据比较大,一个Message类序列化后都有2048B,而实际的数据量也就不过 50B罢了,这就说明其中数据有效的很少,这样当传送的数据包过多后,效率会极大的降低。因此我们只有想办法减少冗余数据。
此项目中借用了飞鸽传书中的一个《FSLib.IPMessager》项目中的思想,并加以改善,感谢此项目作者,让我对此有了深刻的理解
我们需要自己定义数据的传输结构 我们可以定义一个数据头 其中包含一些基本的必要信息,然后再把要传送的数据写入尾部。我把这部分代码贴出来,要具体完整的项目请到我的资源区下载,由于LZ原创希望给点分哈!
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Net; namespace Netframe.Model { /// <summary> /// 消息封包类 /// </summary> public class MessagePacker { /* * 消息包注意: * 1.第一位始终是2(ASCII码50) * 2.第二位到第九位是一个long类型的整数,代表消息编号 * 3.第十位到第十三位是一个int类型的整数,代表消息内容总长度 * 4.第十四位到第十七位是一个int类型的整数,代表分包的总数 * 5.第十八位到第二十一位是一个int类型的整数,代表当前的分包编号 * 6.第二十二位表示是否需要返回一个确认标识(1/0) * 7.第二十三到第三十一位是保留的(Reserved) * 8.第三十二字节以后是数据包 * */ /// <summary> /// 消息版本号 /// </summary> public static byte VersionHeader { get { return 50; } } /// <summary> /// 返回当前消息封包的头字节数 /// </summary> public static int PackageHeaderLength { get { return 32; } } /// <summary> /// 获得消息包的字节流 /// </summary> /// <param name="message">要打包的消息对象</param> /// <returns></returns> public static UdpPacketMsg[] BuildNetworkMessage(Msg message) { if (message.ExtendMessageBytes != null) { return BuildNetworkMessage( message.RemoteAddr, message.PackageNo, message.Command, message.UserName, message.HostName, message.Type, message.NormalMsgBytes, message.ExtendMessageBytes, message.IsRequireReceive ); } else { return BuildNetworkMessage( message.RemoteAddr, message.PackageNo, message.Command, message.UserName, message.HostName, message.Type, System.Text.Encoding.Unicode.GetBytes(message.NormalMsg), System.Text.Encoding.Unicode.GetBytes(message.ExtendMessage), message.IsRequireReceive ); } } /// <summary> /// 获得消息包的字节流 /// </summary> /// <param name="remoteIp">远程主机地址</param> /// <param name="packageNo">包编号</param> /// <param name="command">命令</param> /// <param name="options">参数</param> /// <param name="userName">用户名</param> /// <param name="hostName">主机名</param> /// <param name="content">正文消息</param> /// <param name="extendContents">扩展消息</param> /// <returns></returns> public static UdpPacketMsg[] BuildNetworkMessage(IPEndPoint remoteIp, long packageNo, Commands command, string userName, string hostName,Consts type ,byte[] content, byte[] extendContents, bool RequireReceiveCheck) { //每次发送所能容下的数据量 int maxBytesPerPackage = (int)Consts.MAX_UDP_PACKAGE_LENGTH - PackageHeaderLength; //压缩数据流 System.IO.MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream(); System.IO.Compression.GZipStream zip = new System.IO.Compression.GZipStream(ms, System.IO.Compression.CompressionMode.Compress); System.IO.BinaryWriter bw = new System.IO.BinaryWriter(zip, System.Text.Encoding.Unicode); //写入头部数据 bw.Write(packageNo); //包编号 bw.Write(userName); //用户名 bw.Write(hostName); //主机名 bw.Write((long)command); //命令 bw.Write((long)type); //数据类型 bw.Write(content == null ? 0 : content.Length);//数据长度 //写入消息数据 if (content != null) bw.Write(content); bw.Write(extendContents == null ? 0 : extendContents.Length);//补充数据长度 if (extendContents != null) bw.Write(extendContents); //bw.Close(); //zip.Close(); ms.Flush(); ms.Seek(0, System.IO.SeekOrigin.Begin); //打包数据总量 int dataLength = (int)ms.Length; int packageCount = (int)Math.Ceiling(dataLength * 1.0 / maxBytesPerPackage); UdpPacketMsg[] pnma = new UdpPacketMsg[packageCount]; for (int i = 0; i < packageCount; i++) { int count = i == packageCount - 1 ? dataLength - maxBytesPerPackage * (packageCount - 1) : maxBytesPerPackage; byte[] buf = new byte[count + PackageHeaderLength]; buf[0] = VersionHeader;//版本号 第1位 BitConverter.GetBytes(packageNo).CopyTo(buf, 1);//消息编号 第2到9位 long类型的整数 BitConverter.GetBytes(dataLength).CopyTo(buf, 9);//消息内容长度 第10到13位 int类型的整数 BitConverter.GetBytes(packageCount).CopyTo(buf, 13);//分包总数 第14位到第17位 int类型的整数 BitConverter.GetBytes(i).CopyTo(buf, 17);//分包编号 第18位到第21位 int类型的整数 buf[21] = RequireReceiveCheck ? (byte)1 : (byte)0;//是否回确认包 第22位 //第23到第31位是保留的(Reserved) ms.Read(buf, 32, buf.Length - 32);//第32字节以后是,具体的数据包 pnma[i] = new UdpPacketMsg() { Data = buf, PackageCount = packageCount, PackageIndex = i, PackageNo = packageNo, RemoteIP = remoteIp, SendTimes = 0, Version = 2, IsRequireReceiveCheck = buf[21] == 1 }; } bw.Close(); zip.Close(); ms.Close(); return pnma; } /// <summary> /// 检测确认是否是这个类型的消息包 /// </summary> /// <param name="buffer"></param> /// <returns></returns> public static bool Test(byte[] buffer) { return buffer != null && buffer.Length > PackageHeaderLength && buffer[0] == VersionHeader; } /// <summary> /// 缓存接收到的片段 /// </summary> static Dictionary<long, UdpPacketMsg[]> packageCache = new Dictionary<long, UdpPacketMsg[]>(); /// <summary> /// 分析网络数据包并进行转换为信息对象 /// </summary> /// <param name="packs">接收到的封包对象</param> /// <returns></returns> /// <remarks> /// 对于分包消息,如果收到的只是片段并且尚未接收完全,则不会进行解析 /// </remarks> public static Msg ParseToMessage(params UdpPacketMsg[] packs) { if (packs.Length == 0 || (packs[0].PackageCount > 1 && packs.Length != packs[0].PackageCount)) return null; //尝试解压缩,先排序 Array.Sort(packs); //尝试解压缩 System.IO.MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream(); System.IO.Compression.GZipStream zip = new System.IO.Compression.GZipStream(ms, System.IO.Compression.CompressionMode.Decompress); //System.IO.BinaryWriter bw = new System.IO.BinaryWriter(zip, System.Text.Encoding.Unicode); try { foreach (var s in packs) { if (zip.CanWrite) { zip.Write(s.Data, 0, s.Data.Length); } } //Array.ForEach(packs, s => zip.Write(s.Data, 0, s.Data.Length)); } catch (Exception e) { //触发事件 return null; } zip.Close(); ms.Flush(); ms.Seek(0, System.IO.SeekOrigin.Begin); //构造读取流 System.IO.BinaryReader br = new System.IO.BinaryReader(ms, System.Text.Encoding.Unicode); //开始读出数据 Msg m = new Msg(packs[0].RemoteIP); m.PackageNo = br.ReadInt64();//包编号 m.UserName = br.ReadString();//用户名 m.HostName = br.ReadString();//主机名 m.Command = (Commands)br.ReadInt64(); //命令 m.Type = (Consts)br.ReadInt64();//数据类型 int length = br.ReadInt32(); //数据长度 m.NormalMsgBytes = new byte[length]; br.Read(m.NormalMsgBytes, 0, length);//读取内容 length = br.ReadInt32(); //附加数据长度 m.ExtendMessageBytes = new byte[length]; br.Read(m.ExtendMessageBytes, 0, length);//读取附加数据 if (m.Type == Consts.MESSAGE_TEXT) { m.NormalMsg = System.Text.Encoding.Unicode.GetString(m.NormalMsgBytes, 0, length); //正文 m.ExtendMessage = System.Text.Encoding.Unicode.GetString(m.ExtendMessageBytes, 0, length); //扩展消息 m.ExtendMessageBytes = null; m.NormalMsgBytes = null; } return m; } /// <summary> /// 尝试将收到的网络包解析为实体 /// </summary> /// <param name="pack">收到的网络包</param> /// <returns></returns> /// <remarks>如果收到的包是分片包,且其所有子包尚未接受完全,则会返回空值</remarks> public static Msg TryToTranslateMessage(UdpPacketMsg pack) { if (pack == null || pack.PackageIndex >= pack.PackageCount - 1) return null; else if (pack.PackageCount == 1) return ParseToMessage(pack); else { if (packageCache.ContainsKey(pack.PackageNo)) { UdpPacketMsg[] array = packageCache[pack.PackageNo]; array[pack.PackageIndex] = pack; //检测是否完整 if (Array.FindIndex(array, s => s == null) == -1) { packageCache.Remove(pack.PackageNo); return ParseToMessage(array); } else { return null; } } else { UdpPacketMsg[] array = new UdpPacketMsg[pack.PackageCount]; array[pack.PackageIndex] = pack; packageCache.Add(pack.PackageNo, array); return null; } } } /// <summary> /// 将网络信息解析为封包 /// </summary> /// <param name="buffer"></param> /// <returns></returns> public static UdpPacketMsg Parse(byte[] buffer, IPEndPoint clientAddress) { if (!Test(buffer)) return null; UdpPacketMsg p = new UdpPacketMsg() { RemoteIP = clientAddress, SendTimes = 0 }; p.PackageNo = BitConverter.ToInt64(buffer, 1);//包编号 p.DataLength = (int)BitConverter.ToInt64(buffer, 9); //内容长度 p.PackageCount = BitConverter.ToInt32(buffer, 17);//分包总数 p.PackageIndex = BitConverter.ToInt32(buffer, 21);//索引 p.IsRequireReceiveCheck = buffer[21] == 1;//是否需要回包 p.Data = new byte[buffer.Length - PackageHeaderLength]; Array.Copy(buffer, PackageHeaderLength, p.Data, 0, p.Data.Length); return p; } } }
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