Série d'articles sur la programmation réseau C# (8) UdpClient implémente un serveur UDP synchronisé

Cet article présente

La classe UdpClient fournit des méthodes simples pour envoyer et recevoir des paquets UDP sans connexion en mode de blocage synchrone. UDP étant un protocole de transport sans connexion, vous n'avez pas besoin d'établir de connexion à un hôte distant avant d'envoyer et de recevoir des données. Il vous suffit de configurer les options d'hôte distant par défaut comme suit :
Créez une instance de la classe UdpClient en utilisant le nom d'hôte distant et le numéro de port comme paramètres.
Créez une instance de la classe UdpClient et appelez la méthode Connect.
Vous pouvez utiliser n'importe quelle méthode d'envoi fournie par UdpClient pour envoyer des données à l'appareil distant. Utilisez ensuite la méthode Receiver pour recevoir des données de l’hôte distant.
Conseil : Si vous avez spécifié un hôte distant par défaut, n'utilisez pas le nom d'hôte ou IPEndPoint pour appeler la méthode Send. Si vous faites cela, UdpClient lèvera une exception.

La méthode UdpClient permet également d'envoyer et de recevoir des paquets multicast. UdpClient peut être abonné à un groupe de multidiffusion à l'aide de la méthode JoinMulticastGroup. Vous pouvez également utiliser la méthode DropMulticastGroup pour désabonner un UdpClient d'un groupe de multidiffusion.

Cette section présente l'utilisation d'UdpClient pour implémenter un serveur UDP synchronisé

UdpClient synchronise le serveur UDP

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Threading;

namespace NetFrame.Net.UDP.Listener.Synchronous
{
    /// <summary>
    /// UdpClient 实现同步UDP服务器
    /// </summary>
    public class UDPServer
    {
        #region Fields
        /// <summary>
        /// 服务器程序允许的最大客户端连接数
        /// </summary>
        private int _maxClient;

        /// <summary>
        /// 当前的连接的客户端数
        /// </summary>
        //private int _clientCount;

        /// <summary>
        /// 服务器使用的异步UdpClient
        /// </summary>
        private UdpClient _server;

        /// <summary>
        /// 客户端会话列表
        /// </summary>
        //private List<UDPState> _clients;

        private bool disposed = false;

        /// <summary>
        /// 数据接受缓冲区
        /// </summary>
        private byte[] _recvBuffer;

        #endregion

        #region Properties

        /// <summary>
        /// 服务器是否正在运行
        /// </summary>
        public bool IsRunning { get; private set; }
        /// <summary>
        /// 监听的IP地址
        /// </summary>
        public IPAddress Address { get; private set; }
        /// <summary>
        /// 监听的端口
        /// </summary>
        public int Port { get; private set; }
        /// <summary>
        /// 通信使用的编码
        /// </summary>
        public Encoding Encoding { get; set; }

        #endregion

        #region 构造函数

        /// <summary>
        /// 同步UdpClient UDP服务器
        /// </summary>
        /// <param name="listenPort">监听的端口</param>
        public UDPServer(int listenPort)
            : this(IPAddress.Any, listenPort,1024)
        {
        }

        /// <summary>
        /// 同步UdpClient UDP服务器
        /// </summary>
        /// <param name="localEP">监听的终结点</param>
        public UDPServer(IPEndPoint localEP)
            : this(localEP.Address, localEP.Port,1024)
        {
        }

        /// <summary>
        /// 同步UdpClient UDP服务器
        /// </summary>
        /// <param name="localIPAddress">监听的IP地址</param>
        /// <param name="listenPort">监听的端口</param>
        /// <param name="maxClient">最大客户端数量</param>
        public UDPServer(IPAddress localIPAddress, int listenPort, int maxClient)
        {
            this.Address = localIPAddress;
            this.Port = listenPort;
            this.Encoding = Encoding.Default;

            _maxClient = maxClient;
            //_clients = new List<AsyncUDPSocketState>();
            _server = new UdpClient(new IPEndPoint(this.Address, this.Port));

            _recvBuffer=new byte[_server.Client.ReceiveBufferSize];
        }

        #endregion

        #region Method
        /// <summary>
        /// 启动服务器
        /// </summary>
        /// <returns>异步TCP服务器</returns>
        public void Start()
        {
            if (!IsRunning)
            {
                IsRunning = true;
                _server.EnableBroadcast = true;
                new Thread(ReceiveData).Start();
            }
        }

        /// <summary>
        /// 停止服务器
        /// </summary>
        public void Stop()
        {
            if (IsRunning)
            {
                IsRunning = false;
                _server.Close();
                //TODO 关闭对所有客户端的连接

            }
        }

        /// <summary>
        /// 同步接收数据的方法
        /// </summary>
        /// <param name="ar"></param>
        private void ReceiveData()
        {
            IPEndPoint remote = null;
            while (true)
            {
                byte[] buffer = null;
                try
                {
                    buffer = _server.Receive(ref remote);
                }
                catch (Exception)
                {
                    //异常处理操作
                    return;
                }
                if (buffer == null || buffer.Length == 0) return;
                //TODO 数据包收到触发事件
                RaiseDataReceived(null);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 同步发送数据
        /// </summary>
        /// <param name="msg"></param>
        /// <param name="remote"></param>
        public void Send(string msg, IPEndPoint remote)
        {
            byte[] data = Encoding.Default.GetBytes(msg);
            try
            {
                _server.Send(data, data.Length, remote);
            }
            catch (Exception)
            {
                //TODO 异常处理
                RaiseOtherException(null);
            }
        }

        #endregion

        #region 事件
        /// <summary>
        /// 接收到数据事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<UDPEventArgs> DataReceived;

        private void RaiseDataReceived(UDPState state)
        {
            if (DataReceived != null)
            {
                DataReceived(this, new UDPEventArgs(state));
            }
        }

        /// <summary>
        /// 数据发送完毕事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<UDPEventArgs> CompletedSend;

        /// <summary>
        /// 触发数据发送完毕的事件
        /// </summary>
        /// <param name="state"></param>
        private void RaiseCompletedSend(UDPState state)
        {
            if (CompletedSend != null)
            {
                CompletedSend(this, new UDPEventArgs(state));
            }
        }

        /// <summary>
        /// 网络错误事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<UDPEventArgs> NetError;
        /// <summary>
        /// 触发网络错误事件
        /// </summary>
        /// <param name="state"></param>
        private void RaiseNetError(UDPState state)
        {
            if (NetError != null)
            {
                NetError(this, new UDPEventArgs(state));
            }
        }

        /// <summary>
        /// 异常事件
        /// </summary>
        public event EventHandler<UDPEventArgs> OtherException;
        /// <summary>
        /// 触发异常事件
        /// </summary>
        /// <param name="state"></param>
        private void RaiseOtherException(UDPState state, string descrip)
        {
            if (OtherException != null)
            {
                OtherException(this, new UDPEventArgs(descrip, state));
            }
        }
        private void RaiseOtherException(UDPState state)
        {
            RaiseOtherException(state, "");
        }
        #endregion

        #region Close
        /// <summary>
        /// 关闭一个与客户端之间的会话
        /// </summary>
        /// <param name="state">需要关闭的客户端会话对象</param>
        public void Close(UDPState state)
        {
            if (state != null)
            {
                //_clients.Remove(state);
                //_clientCount--;
                //TODO 触发关闭事件
            }
        }
        /// <summary>
        /// 关闭所有的客户端会话,与所有的客户端连接会断开
        /// </summary>
        public void CloseAllClient()
        {
            //foreach (AsyncUDPSocketState client in _clients)
            //{
            //    Close(client);
            //}
            //_clientCount = 0;
            //_clients.Clear();
        }

        #endregion

        #region 释放
        /// <summary>
        /// Performs application-defined tasks associated with freeing, 
        /// releasing, or resetting unmanaged resources.
        /// </summary>
        public void Dispose()
        {
            Dispose(true);
            GC.SuppressFinalize(this);
        }

        /// <summary>
        /// Releases unmanaged and - optionally - managed resources
        /// </summary>
        /// <param name="disposing"><c>true</c> to release 
        /// both managed and unmanaged resources; <c>false</c> 
        /// to release only unmanaged resources.</param>
        protected virtual void Dispose(bool disposing)
        {
            if (!this.disposed)
            {
                if (disposing)
                {
                    try
                    {
                        Stop();
                        if (_server != null)
                        {
                            _server = null;
                        }
                    }
                    catch (SocketException)
                    {
                        //TODO
                        RaiseOtherException(null);
                    }
                }
                disposed = true;
            }
        }
        #endregion
    }
}

Statut de l'utilisateur Classe d'encapsulation

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;

namespace NetFrame.Net.UDP.Listener.Synchronous
{
    public class UDPState
    {
        // Client   socket.
        public UdpClient udpClient = null;
        // Size of receive buffer.
        public const int BufferSize = 1024;
        // Receive buffer.
        public byte[] buffer = new byte[BufferSize];
        // Received data string.
        public StringBuilder sb = new StringBuilder();

        public IPEndPoint remote = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
    }
}

Classe de paramètres d'événement du serveur

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace NetFrame.Net.UDP.Listener.Synchronous
{
    /// <summary>
    /// UdpClient 同步UDP服务器事件类
    /// </summary>
    public class UDPEventArgs : EventArgs
    {
        /// <summary>
        /// 提示信息
        /// </summary>
        public string _msg;

        /// <summary>
        /// 客户端状态封装类
        /// </summary>
        public UDPState _state;

        /// <summary>
        /// 是否已经处理过了
        /// </summary>
        public bool IsHandled { get; set; }

        public UDPEventArgs(string msg)
        {
            this._msg = msg;
            IsHandled = false;
        }
        public UDPEventArgs(UDPState state)
        {
            this._state = state;
            IsHandled = false;
        }
        public UDPEventArgs(string msg, UDPState state)
        {
            this._msg = msg;
            this._state = state;
            IsHandled = false;
        }
    }
}

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