淺談C#網絡編程(二)

閱讀目錄：

1. 異步IO
2. 非阻塞式同步IO
3. 基於回調的異步IO並發

異步IO

上篇提到用多線程處理多個阻塞同步IO而實現並發服務端，這種模式在連接數量比較小的時候非常適合，一旦連接過多，性能會急速下降。 在大多數服務端網絡軟件中會采用一種異步IO的方式來提高性能。

• 同步IO方式：連接Receive請求->等待->等待->接收成功
• 異步IO方式：連接Receive請求->立即返回->事件或回調通知

采用異步IO方式，意味着單線程可以處理多個請求了，連接發起一個Receive請求后，當前線程可以立即去做別的事情，當數據接收完畢通知線程處理即可。
其數據接收分2部分：

1. 數據從別的機器發送內核緩沖區
2. 內核緩沖區拷貝到用戶緩沖區

第二部分示例代碼：

byte[] msg = new byte[256]; socket.Receive(msg);

介紹這2部分的目的是方便區分其他幾種方式。 對於用戶程序來說，同步IO和異步IO的區別在於第二部分是否需要等待。

非阻塞式同步IO

非阻塞式同步IO，由同步IO延伸出來，把這個名詞拆分成2部分描述：

1. 非阻塞式，指的是上節"數據從別的機器發送內核緩沖區"部分是非阻塞的。
2. 同步IO，指的是上節"內核緩沖區拷貝到用戶緩沖區"部分是等待的。

既然是第一部分是非阻塞的，那就需要一種方法得知什么時候內核緩沖區是OK的。 設置非阻塞模式后，在連接調用Receive方法時，會立即返回一個標記，告知用戶程序內核緩存區有沒有數據，如果有數據開始進行第二部分操作，從內核緩沖區拷貝到用戶程序緩沖區。 由於系統會返回個標記，那可以通過輪詢方式來判斷內核緩沖區是否OK。

設置非阻塞模式參考代碼：

SocketInformation sif=new SocketInformation();
sif.Options=SocketInformationOptions.NonBlocking;
sif.ProtocolInformation = new byte[24];
Socket socket = new Socket(sif);

輪詢參考代碼：

while(true) 
{
byte[] msg = new byte[256];
var temp = socket.Receive(msg);
if (temp=="OK"){
//do something
}else{ continue }
}

 這種方式近乎淘汰了，了解即可。

基於回調的異步IO

上面介紹過：

• 異步IO方式：連接Receive請求->立即返回->事件或回調通知

當回調到執行時，數據已經在用戶程序緩沖區已經准備好了，在回調代碼中對這部分數據進行相應的邏輯即可。

發出接收請求：

 static byte[] msg = new byte[256]; var temp = socket.BeginReceive(msg, 0, msg.Length, 0, new AsyncCallback(ReadCallback), socket);

回調函數中對數據做處理：

public static void ReadCallback(IAsyncResult ar) 
{ 
var socket = (Socket)ar.AsyncState;
 int read = socket.EndReceive(ar);
DoSomething(msg); 
socket.BeginReceive(msg, 0, msg.Length, 0, new AsyncCallback(Read_Callback), socket);
}

 當回調函數執行時，表示數據已經准備好，需要先結束接收請求EndReceive，以便第二次發出接收請求。 在服務端程序中要處理多個客戶端的接收，再次發出BeginReceive接收數據請求即可。

這里的回調函數是在另外一個線程的觸發，必要時要對數據加鎖防止數據競爭：

Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);