TCP之心跳包實現思路

說起網絡應用編程，想到最多的就是聊天類的軟件。當然，在這類軟件中，一般都會有一個用戶掉線檢測功能。今天我們就通過使用自定義的HeartBeat方式來檢測用戶的掉線情況。

心跳包實現思路

我們采用的思路是：客戶端連接上服務端以后，服務端維護一個在線用戶字典，客戶端每隔一段時間，向服務器發送一個心跳包，服務器接收到包以后，字典數據的值都會更新為0；一旦服務端超過規定時間沒有接收到客戶端發來的包，字典數據將會遞增加一，當字典數據的值累計大於等於三，則視為掉線。

代碼邏輯

客戶端每隔一段時間，發送一個心跳包：

#region 心跳Timer計數事件
        private void heartbeatTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            currentCount++;
            if (currentCount == heartbeatCount)
            {
                txtMessage.Append("開始發送心跳包");
                MessageEntity entity = new MessageEntity();
                entity.MessageType = MessagePicks.Heartbeat;
                entity.NickName = loginName;

                WriteToStream(entity);
                currentCount = 0;
            }
        }
        #endregion

在服務端，會開啟一個定時器，定時將userOnLineCounter中的值遞增加一。如果此時收到客戶端的心跳包，則將userOnLineCounter中的值重置。

 private void heartbeatTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            tickCountInStep++;
            if (tickCountInStep == tickCount)
            {
                if (userCollection.Count > 0)
                {
                    //計數器自動遞增
                    expiryCountInStep++;
                    foreach (User user in userLists)
                    {
                        userOnLineCounter[user]++;
                    }
                    //連續監測三次之后，開始監測集合中的掉線情況
                    if (expiryCountInStep == expiryCount)
                    {
                        //尋找集合中“掉線”的用戶
                        var disconnectedUsers = userOnLineCounter.Where(p => p.Value >= 3).ToList();
                        foreach (var disconnectedUser in disconnectedUsers)
                        {
                            txtLog.Append("用戶" + disconnectedUser.Key.name + "掉線！");

                            //刪除集合中被視為掉線的用戶
                            userLists.Remove(disconnectedUser.Key);
                            userOnLineCounter.Remove(disconnectedUser.Key);

                            //開始廣播發送掉線用戶
                            MessageEntity entity = new MessageEntity();
                            entity.MessageType = MessagePicks.OffLine;
                            EndPoint curOfflineUserEP = disconnectedUser.Key.client.Client.RemoteEndPoint;
                            string userName = disconnectedUser.Key.name;
                            entity.MessageContentEx.Add(curOfflineUserEP, userName);

                            ObjectInversion inversion = new ObjectInversion();
                            byte[] byteArr = inversion.SerializeTo((object)entity);
                           
                            try
                            {
                                foreach (User user in userLists)
                                {
                                    user.writer.Write(byteArr);
                                    user.writer.Flush();
                                }
                            }
                            catch { }
                        }
                        expiryCountInStep = 0;
                    }
                }
                tickCountInStep = 0;
            }
        }
    }

收到客戶端心跳包，自動重置計數器。

case MessagePicks.Heartbeat:
                    txtLog.Append("收到客戶端" + entity.NickName + "的心跳回應包.");
                    if (userOnLineCounter.ContainsKey(user))
                        userOnLineCounter[user] = 0;
                    else
                        userOnLineCounter.Add(user, 0);
                    break;

效果圖

（圖1：三個客戶端連接一個服務器）

（圖2：用戶“上善若水”掉線）

（圖3：用戶“古道熱腸”掉線）

 程序暫時還未完全完成，有需要的可以參考下。當然也期待大家的各種思路。

代碼很丑，期望大家指點下重構的方法。

源碼下載

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=====================2014年9月24日重構版本=======================

用戶實體內部通過維護一個timer計數器，實現心跳檢測，心跳超時功能。

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