5.4异步TCP编程（二）

    5.4.2 异步TCP应用编程的一般方法&＃xff08;本节可以忽略&＃xff09;

    使用异步TCP编程时&＃xff0c;除了套接字有对应的异步操作方式外&＃xff0c;TcpListener和TcpClient类均提供了返回结果为IAsyncResult类型的异步操作的方法。

    1、BeginAcceptTcpClient方法和EndAcceptTcpClient方法

    BeginAcceptTcpClient方法和EndAcceptClient方法包含在System.Net.Sockets命名空间下的TcpListener类中。在异步TCP应用编程中&＃xff0c;服务器程序可以使用TcpListener类提供的BeginAcceptTcpClient方法开始接受新的客户端连接请求。程序中调用BeginAcceptTcpClient方法后&＃xff0c;系统自动创建一个单独的线程&＃xff0c;并利用线程池运行该线程&＃xff0c;在该方法没有完成之前&＃xff0c;程序员随时可以通过IAsyncResult接口判断该线程的异步操作是否完成&＃xff0c;方法原型为&＃xff1a;

public IAsyncResult BeginAcceptTcpClient(AsyncCallback callback, object state);

其中&＃xff1a;参数1为AsyncCallback类型的委托&＃xff1b;参数2为Object类型&＃xff0c;用于将状态信息传递给委托调用的方法。例如&＃xff1a;

AsyncCallback callback &＃61; new AsyncCallback(AcceptClient);
tcpListener.BeginAcceptTcpClient(callback , tcpListener);

    程序执行BeginAcceptTcpClient方法后&＃xff0c;会立即在线程池中自动创建一个线程&＃xff0c;同时在该线程中监听客户端连接请求。一旦接受了 客户端连接请求&＃xff0c;就通过委托执行相应的方法&＃xff0c;并返回状态信息。这里我们将委托自动调用的方法命名为AcceptClient。在程序中&＃xff0c;定义该方法的格式为&＃xff1a;

void AcceptClient(IAsyncResult ar)
{回调代码
}

    方法中传递的参数只有一个&＃xff0c;而且必须是IAsyncResult类型的接口&＃xff0c;它表示异步操作的状态&＃xff0c;如果有多个状态需要传递&＃xff0c;可以将其事先封装到某个类中。由于我们定义了委托提供的方法&＃xff08;即AcceptClient方法&＃xff09;&＃xff0c;因此在异步操作完成后&＃xff0c;系统会自动将状态信息从关联的 BeginAcceptTcpClient方法传递到自定义的AcceptClient方法。注意在回调代码中&＃xff0c;必须调用EndAcceptTcpClient方法完成客户端连接。关键代码为&＃xff1a;

void AcceptClient(IAsyncResult ar)
{...TcpListener myListener &＃61; (TcpListener)ar.AsyncState;TcpClient client &＃61; myListener.EndAcceptTcpClient(ar);...
&＃xff5d;

    程序执行 EndAcceptTcpClient方法后&＃xff0c;会自动完成客户端连接请求&＃xff0c;并返回 TcpClient对象&＃xff0c;接下来就可以利用这个对象与客户端进行通信了。

     默认情况下&＃xff0c;程序执行BeginAcceptTcpClient方法后&＃xff0c;在该方法返回状态信息之前&＃xff0c;不会像同步TCP方式那样被阻塞等待客户端连接&＃xff0c;而是继续往下执行。如果希望在其返回状态信息之前阻塞当前线程的执行&＃xff0c;可以调用ManualResetEvent对象的WaitOne方法。

    2、BeginConnect方法和EndConnect方法

    BeginConnect方法和EndConnect方法包含在命名空间System.Net.Sockets下的TcpClient类和Socket类中&＃xff0c;这里我们只讨论TcpClient类中的方法。

    在异步TCP应用编程中&＃xff0c;BeginConnect方法通过异步方式向远程主机发出连接请求。该方法有3种重载的形式&＃xff0c;方法原型为&＃xff1a;

public IAsyncResult BeginConnect(IPAddress address, int port, AsyncCallback requestCallback, 
object state);
public IAsyncResult BeginConnect(IPAddress[] addresses, int port, AsyncCallback requestCallback, 
object state);
public IAsyncResult BeginConnect(string host, int port, AsyncCallback requestCallback, 
object state);

    参数中的address为远程主机的IPAddress对象&＃xff1b;port为远程主机的端口号&＃xff1b;requestCallback为AsyncCallback类型的委托&＃xff1b;state为包含连接操作的相关信息&＃xff0c;当操作完成时&＃xff0c;此对象会被传递给requestCallback委托。

    在BeginConnect方法操作完成前&＃xff0c;调用该方法的线程不会阻塞&＃xff0c;系统会自动用独立的线程来执行该方法&＃xff0c;直到与远程主机连接成功或抛出异常。

    调用BeginConnect方法后&＃xff0c;只有在调用了EndConnect方法之后才算执行完毕。因此程序中需要在提供给requestCallback委托调用的方法中调用TcpClient对象的EndConnect方法。关键代码为&＃xff1a;

...
AsyncCallback requestCallback &＃61; new AsyncCallback(FinishConnect);
tcpClient.BeginConnect(远程主机IP或域名, 远程主机端口号, requestCallback, tcpClient);
...
void FinishConnect(IAsyncResult ar)
{...tcpClient &＃61; (TcpClient)ar.AsyncState;client.EndConnect(ar);...
}

    在自定义的FinishConnect方法中&＃xff0c;通过获取的状态信息得到新的TcpClient类型的对象&＃xff0c;并调用EndConnect完成连接请求。

    3、异步发送和接收数据

    本机成功地和远程主机建立连接后&＃xff0c;可以用System.Net.Sockets命名空间下NetworkStream对象的BeginWrite方法发送数据&＃xff0c;用BeginRead方法接收数据。方法原型为&＃xff1a;

public override IAsyncResult BeginWrite(byte[] buffer, int offset, int size, AsyncCallback callback, object state);
public override IAsyncResult BeginRead(byte[] buffer, int offset, int size, AsyncCallback callback, object state);

其中buffer为字节数组&＃xff0c;对 BeginWrite方法来说&＃xff0c;表示用来存放要发送的数据&＃xff0c;对 BeginRead方法来说&＃xff0c;用于存储从 NetworkStream读取的数据&＃xff1b;offset用来存放要发送或读取的数据在缓冲区中的起始位置&＃xff1b;size用来存放发送或接收数据的字节数&＃xff1b;callback是异步回调类型的委托&＃xff0c;state包含状态信息。

    但是&＃xff0c;使用这种方式发送或接收数据&＃xff0c;解决TCP的无消息边界问题非常麻烦&＃xff0c;因此我们一般不直接使用NetworkStream提供的这些方法&＃xff0c;而是使用StreamReader、StreamWriter、BinaryReader、BinaryWriter来收发数据&＃xff0c;但由于这些类只提供了同步的方法&＃xff0c;因此我们还需要学习另一种技术&＃xff0c;即使用异步方式调用同步方法。