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前一篇 《Windows 8 Metro 关于 StreamSocket MSDN示例阅读》我们基本懂得如何通过StreamSocket 做监听、连接、发送接收数据。
同时前一篇留下的几个疑问,我们在这里进行实验和解答。
在“原有的异步Socket”连接方式与现在WIN8 Metro App 的StreamSocket 如何通信呢?
首先解释下这里说的“原有的异步Socket” 是什么。
在await/async 关键字出现前,我们的Socket异步是依靠System.Net 以及 System.Net.Sockets 命名空间下的类与方法实现的。
请求连接BeginConnect/ConnectAsync 接受连接 BeginAccept/AcceptAsync 发送信息BeginSend/SendAsyn 收信息BeginReceive/ReceiveAsync
上面列举的都是Socket类下的异步操作主要方法。这就是前面文章说的“原有的异步Socket”。
前一篇里还有两个问题分别是
StreamSocket在原有的数据包格式如何读取到数据?(没有DataWriter.WriteUInt32(),DataReader.ReadUInt32();)
WIN8 Metro App 如何像之前的Silverlight一样与服务器进行异步收发数据(问答数据)?
这几个问题我想用一个相对简单合适的示例来讲解。
所以我们先来设定一下场景。
我现在面对的情况是,已经有使用原异步Socket的成熟服务器程序以及解决方案了。
这个解决方案可能会用于各种客户端的连接,比如 FLASH客户端 Silverlight客户端 WINFORM客户端 HTML5客户端 等等。
现在我们需要增加一个WIN8 metro APP 的客户端。但是我们不希望重新开发服务器端的东西。
于是乎我们就有了WIN8 metro APP 与 原异步Socket 连接收发信息的需求。
首先是服务器方面的一些主要代码:(如果您之前已经做了很多可以忽略这一部分)
首先建立一个WINFORM工程然后在默认的FORM1上添加一个LISTBOX 和一个 Button 控件
然后转到后台代码。
声明一个Socket 以及一个存储客户端的LIST。 添加Button Click事件代码:
button1_Click IList<Client> ClientList = new List<Client>(); Socket ServerSoket; /// <summary> /// 开始监听 /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { ServerSoket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); ServerSoket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 4518));//监听端口为4518 ServerSoket.Listen(100);//100是相对稳定连接队列数 ServerSoket.BeginAccept(new AsyncCallback(ClientConnectComplete), null); OutPutMsg("服务器在端口4518开始监听"); }
ClientConnectComplete 代码:
ClientConnectComplete private void ClientConnectComplete(IAsyncResult async) { Client client = new Client(); // 完成接受客户端传入的连接的这个异步操作,并返回客户端连入的 socket try { client.Socket = ServerSoket.EndAccept(async); } catch (Exception) { return; } //把连接进来的客户端保存起来 ClientList.Add(client); OutPutMsg(client.Socket.RemoteEndPoint + " 连接成功!"); try { // 开始异步接收客户端传入的数据 client.Socket.BeginReceive(client.Buffer, 0, client.Buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ClientReceiveComplete), client); } catch (SocketException ex) { // 处理异常 } ServerSoket.BeginAccept(new AsyncCallback(ClientConnectComplete), null);//继续接受下一个连接 }
ClientReceiveComplete代码:
ClientReceiveComplete private void ClientReceiveComplete(IAsyncResult async) { Client client = async.AsyncState as Client; int _receiveCount = 0;//用于统计本次接收到的字节数 try { // 完成接收数据的这个异步操作,并返回接收的字节数 if (client.Socket.Connected) { _receiveCount = client.Socket.EndReceive(async); } else { } } catch (SocketException ex) { // 处理异常 } char startChar = System.BitConverter.ToChar(client.Buffer, 0);//获取到包头 Int16 msgType = System.BitConverter.ToInt16(client.Buffer, 2);//获取到消息类型 Int32 dataSize = System.BitConverter.ToInt32(client.Buffer, 4);//获取到包长度 char endtChar = System.BitConverter.ToChar(client.Buffer, dataSize-2);//获取到包尾 //验证数据包的正确性 if (startChar.Equals(Convert.ToChar(2)) && endtChar.Equals(Convert.ToChar(3))) { //数据验证成功输出信息 OutPutMsg(client.Socket.RemoteEndPoint + "数据验证成功。"); string receivedContent = UTF32Encoding.UTF8.GetString(client.Buffer,8, dataSize - 10);//获取到数据内容 OutPutMsg("接收到的数据内容是:" + receivedContent); //服务器应答机制,制造回发给客户端消息 byte[] sendMsg = GetSendMsg(UTF32Encoding.UTF8.GetBytes("服务器发回数据:" + receivedContent),2); try { //发送给所有客户端 foreach (var clientItem in ClientList) { clientItem.Socket.BeginSend(sendMsg, 0, sendMsg.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(SendToClientComplete), clientItem); } } catch (Exception ex) { OutPutMsg(ex.Message); } } try { //继续开始接收客户端传入的数据 if (client.Socket.Connected) { client.Socket.BeginReceive(client.Buffer, 0, client.Buffer.Length, 0, new AsyncCallback(ClientReceiveComplete), client); } } catch (SocketException ex) { // 处理异常 } }
这里数据接收以及验证数据都是比较简单粗略的,没有考虑掉包拆包复杂的数据验证等等。
SendToClientComplete代码:
SendToClientComplete private void SendToClientComplete(IAsyncResult async) { Client client = async.AsyncState as Client; try { // 完成将信息发送到客户端的这个异步操作 if (client.Socket.Connected) { client.Socket.EndSend(async); } } catch (SocketException ex) { // 处理异常 } OutPutMsg("服务器数据回发完毕。"); }
OutPutMsg代码:
OutPutMsg /// <summary> /// 正常消息输出 /// </summary> /// <param name="msg"></param> private void OutPutMsg(string msg) { this.BeginInvoke(new System.EventHandler(AddToList), msg); }
AddToList代码:
AddToList /// <summary> /// 添加到窗体列表显示 /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void AddToList(object sender, EventArgs e) { this.listBox1.Items.Add(sender.ToString()); try { this.listBox1.SelectedIndex = this.listBox1.Items.Count - 1; } catch (Exception) { //throw; } if (this.listBox1.Items.Count > 100) { this.listBox1.Items.RemoveAt(0); } }
GetSendMsg代码:
/// <summary> /// 组装消息包 /// </summary> /// <param name="BArr">内容字节流</param> /// <param name="MsgType">消息类型</param> /// <returns></returns> private byte[] GetSendMsg(byte[] BArr, Int16 MsgType) { //数据包格式为 包头 + 消息类型 + 包长度 + 消息内容 + 包尾 //开始字节流 包头 byte[] bs = System.BitConverter.GetBytes(Convert.ToChar(2)); //结束字节流 包尾 byte[] be = System.BitConverter.GetBytes(Convert.ToChar(3)); //消息体类型 byte[] b1 = System.BitConverter.GetBytes(MsgType); //总长度 int size = BArr == null ? 10 : BArr.Length + 10; byte[] b2 = System.BitConverter.GetBytes(size); byte[] b = new byte[size]; Array.Copy(bs, 0, b, 0, bs.Length); Array.Copy(b1, 0, b, 2, b1.Length); Array.Copy(b2, 0, b, 4, b2.Length); if (BArr != null) { Array.Copy(BArr, 0, b, 8, BArr.Length); } Array.Copy(be, 0, b, size - 2, be.Length); return b; }
这个方法需要讲解下。前一篇博文我已经说到,做原异步socket通信时需要设计的数据包格式。
我的数据包格式 包头 + 消息类型 + 包长度 + 消息内容 + 包尾
当然METRO APP 通信时也是需要设计数据包的,只是数据长度可以单独出来。
class Client 代码:
class Client public class Client { /// <summary> /// 客户端 Socket /// </summary> public Socket Socket { get; set; } private byte[] _buffer; /// <summary> /// 为该客户端 Socket 开辟的缓冲区 /// </summary> public byte[] Buffer { get { if (_buffer == null) _buffer = new byte[102400]; return _buffer; } } }
到这里简单的原异步socket服务器就设计完毕了。
服务器做的事情:接收连接放入客户端列表,接收客户端发来的数据验证处理并回发给所有客户端。
现在我们看看WIN8 METRO APP 的 设计。
首先新建一个 Windows 应用商店 空应用程序。
使用Blend + SketchFlow Preview for Visual Studio 2012 打开工程。
在默认的MainPage.xaml 里添加 两个 button,一个 TextBox, 一个ListBox 控件。
在第一个Button事件内我们写入StreamSocket 的连接以及对已连接上的StreamSocket 实例进行消息监听。
Button_Click_1代码:
Button_Click_1 StreamSocket sk = new StreamSocket(); private async void Button_Click_1(object sender, Windows.UI.Xaml.RoutedEventArgs e) { await sk.ConnectAsync(new HostName("127.0.0.1"), "4518"); await ShowMsg("发送连接完毕。"); if (sk.Information!= null) { await BeginReceived(); } }
这段代码我就不解释了,看过前一篇的朋友应该都懂。
BeginReceived 代码:
BeginReceived private async Task BeginReceived() { //绑定已连接的StreamSocket到DataReader DataReader reader = new DataReader(sk.InputStream); while (true) { try { //尝试从StreamSocket 读取到数据 读取2个字节的数据(包头) uint sizeFieldCount = await reader.LoadAsync(sizeof(UInt16)); if (sizeFieldCount != sizeof(UInt16)) { return; } } catch (Exception exception) { return; } //临时处理读取器 的字节流数组 byte[] tempByteArr; tempByteArr = new byte[2]; //将刚才reader读取到的数据填充到tempByteArr reader.ReadBytes(tempByteArr); char startChar = System.BitConverter.ToChar(tempByteArr, 0);//获取到包头 //如果不是包头 if (!startChar.Equals(Convert.ToChar(2))) { return; } //在读取下2个字节 await reader.LoadAsync(sizeof(UInt16)); reader.ReadBytes(tempByteArr); Int16 msgType = System.BitConverter.ToInt16(tempByteArr,0);//获取到消息类型 await ShowMsg("获取到的消息类型:" + msgType.ToString()); tempByteArr = new byte[4]; //在读取下4个字节 await reader.LoadAsync(sizeof(uint)); reader.ReadBytes(tempByteArr); uint dataSize = System.BitConverter.ToUInt32(tempByteArr, 0);//获取到包长度 await ShowMsg("获取到的数据包长度:" + dataSize.ToString()); uint contentByteLenth = dataSize - 8;//内容字节流长度 //根据长度读取内容字节流 uint actualStringLength = await reader.LoadAsync(contentByteLenth); if (contentByteLenth != actualStringLength) { //内容数据流未发送完成 await ShowMsg("内容数据流未发送完成"); return; } //填充 tempByteArr = new byte[contentByteLenth]; reader.ReadBytes(tempByteArr); await ShowMsg(System.Text.UnicodeEncoding.UTF8.GetString(tempByteArr, 0, int.Parse(contentByteLenth.ToString()))); } }
BeginReceived方法内我们用一个 DataReader 绑定已经连接上的StreamSocket 实例的InputStream
然后我们利用循环进行监听,监听时需要进行初步的数据读取以便查看是否有数据到达。
我讲解一下BeginReceived内的代码。因为这是这篇博文比较重要的部分。
代码:
try { //尝试从StreamSocket 读取到数据 读取2个字节的数据(包头) uint sizeFieldCount = await reader.LoadAsync(sizeof(UInt16)); if (sizeFieldCount != sizeof(UInt16)) { return; } } catch (Exception exception) { return; }
这里要说下为什么要读取 2个字节的数据长度来做验证呢?
前面的服务器设计里我们数据包的格式包头就是2个字节。
DataReader.LoadAsync() 方法的机制是:
从StreamSocket的InputStream读取一定长度的数据字节数到DataReader内,且读取完毕后InputStream内被读取到的数据将被删除。
所以我这里用读取2个字节的包头来做是否有数据的判断。
接下来的代码:
//临时处理读取器 的字节流数组 byte[] tempByteArr; tempByteArr = new byte[2]; //将刚才reader读取到的数据填充到tempByteArr reader.ReadBytes(tempByteArr); char startChar = System.BitConverter.ToChar(tempByteArr, 0);//获取到包头 //如果不是包头 if (!startChar.Equals(Convert.ToChar(2))) { return; }
定义一个临时的字节数组 tempByteArr 且数组大小与需要读取到的数据长度一样。
DataReader.ReadBytes()方法是根据传入的字节数组长度读取数据的。
所以接下来的代码:
//再读取下2个字节 await reader.LoadAsync(sizeof(UInt16)); reader.ReadBytes(tempByteArr); Int16 msgType = System.BitConverter.ToInt16(tempByteArr,0);//获取到消息类型 await ShowMsg("获取到的消息类型:" + msgType.ToString()); tempByteArr = new byte[4]; //再读取下4个字节 await reader.LoadAsync(sizeof(uint)); reader.ReadBytes(tempByteArr); uint dataSize = System.BitConverter.ToUInt32(tempByteArr, 0);//获取到包长度 await ShowMsg("获取到的数据包长度:" + dataSize.ToString()); uint contentByteLenth = dataSize - 8;//内容字节流长度 //根据长度读取内容字节流 uint actualStringLength = await reader.LoadAsync(contentByteLenth); if (contentByteLenth != actualStringLength) { //内容数据流未发送完成 await ShowMsg("内容数据流未发送完成"); return; } //填充 tempByteArr = new byte[contentByteLenth]; reader.ReadBytes(tempByteArr); await ShowMsg(System.Text.UnicodeEncoding.UTF8.GetString(tempByteArr, 0, int.Parse(contentByteLenth.ToString())));
我们读取到包长度后就能顺利的得到我们的消息内容了。
接下来的Button2 发送信息 代码:
Button_Click_2 DataWriter writer; private async void Button_Click_2(object sender, Windows.UI.Xaml.RoutedEventArgs e) { if (this.SendText.Text != string.Empty) { if (writer == null) { writer = new DataWriter(sk.OutputStream); } //需要发送的数据 byte[] sendMsg = GetSendMsg(System.Text.UnicodeEncoding.UTF8.GetBytes(this.SendText.Text), 1); //把数据写入到发送流 writer.WriteBytes(sendMsg); //异步发送 await writer.StoreAsync(); } }
ShowMsg GetSendMsg 代码:
ShowMsg GetSendMsg protected async Task ShowMsg(string s) { MsgList.Items.Insert(0, s); } /// <summary> /// 组装消息包 /// </summary> /// <param name="BArr">内容字节流</param> /// <param name="MsgType">消息类型</param> /// <returns></returns> private byte[] GetSendMsg(byte[] BArr, Int16 MsgType) { //数据包格式为 包头 + 消息类型 + 包长度 + 消息内容 + 包尾 //开始字节流 包头 byte[] bs = System.BitConverter.GetBytes(Convert.ToChar(2)); //结束字节流 包尾 byte[] be = System.BitConverter.GetBytes(Convert.ToChar(3)); //消息体类型 byte[] b1 = System.BitConverter.GetBytes(MsgType); //总长度 int size = BArr == null ? 10 : BArr.Length + 10; byte[] b2 = System.BitConverter.GetBytes(size); byte[] b = new byte[size]; Array.Copy(bs, 0, b, 0, bs.Length); Array.Copy(b1, 0, b, 2, b1.Length); Array.Copy(b2, 0, b, 4, b2.Length); if (BArr != null) { Array.Copy(BArr, 0, b, 8, BArr.Length); } Array.Copy(be, 0, b, size - 2, be.Length); return b; }
到这里基本解答了
在“原有的异步Socket”连接方式与现在WIN8 Metro App 的StreamSocket 如何通信呢?
StreamSocket在原有的数据包格式如何读取到数据?(没有DataWriter.WriteUInt32(),DataReader.ReadUInt32();)
WIN8 Metro App 如何像之前的Silverlight一样与服务器进行异步收发数据(问答数据)?
Windows 8 Metro 关于StreamSocket与原异步Socket
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原文地址:http://www.cnblogs.com/tjhem/p/4221327.html