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詳細介紹C#常用協定實作模版及FixedSizeReceiveFilter的範例程式碼

黄舟原創: 2017-03-27 11:16:112867瀏覽

本文主要介紹了常用協定實作模版及FixedSizeReceiveFilter範例。具有很好的參考價值，下面跟著小編一起來看下吧

Socket裡面的協議解析是Socket通訊程序設計中最複雜的地方，如果你的應用層協議設計或實現不佳， Socket通訊中常見的黏包，分包就難以避免。 SuperSocket內建了命令列格式的協定CommandLineProtocol，如果你使用了其它格式的協議，就必須自行實作自訂協議CustomProtocol。看了一篇文件之後, 你可能會覺得用 SuperSocket 來實現你的自訂協定並不簡單。為了讓這件事變得更容易一些, SuperSocket 提供了一些通用的協議解析工具, 你可以用他們簡單而且快速的實現你自己的通信協議:

TerminatorReceiveFilter (SuperSocket.SocketBase.Protocol.TerminatorReceiveFilter, SuperSocket.SocketBase) ---結束符號協定
CountSpliterReceiveFilterFilter
#Count , SuperSocket.Facility)---固定數量分隔符號協定
FixedSizeReceiveFilter
(SuperSocket.Facility.Protocol.FixedSizeReceiveFilter, SuperSocket.Facility)---固定請求大小協議
BeginEndMarkReceiveFilter
(SuperSocket.Facility.Protocol.BeginEndMarkReceiveFilter, SuperSocket.Facility)---帶起止符協議

FixedHeaderReceiveFilter

(SuperSocket.Facility.Protocol.FixedHeaderReceiveFilter, SuperSocket.Facility)---頭部格式固定並包含內容長度協議

1、TerminatorReceiveFilter結束符協議

結束符協議和命令行協議類似，一些協議用結束符來確定一個請求.例如, 一個協議使用兩個字符"##" 作為結束符,於是你可以使用類別"TerminatorReceiveFilterFactory":結束符協定TerminatorProtocolServer ：

public class TerminatorProtocolServer : AppServer
{ 
 public TerminatorProtocolServer()
  : base(new TerminatorReceiveFilterFactory("##"))
 {
 }
}

基於TerminatorReceiveFilter實作你的接收

過濾器

(ReceiveFilter):

#實作你的接收過濾器工廠(ReceiveFilterFactory)用來建立接受過濾器實例:

public class YourReceiveFilter : TerminatorReceiveFilter<YourRequestInfo>
{
 //More code
}

2、CountSpliterReceiveFilter 固定數量分隔符號協定

有些協定定義了像這樣格式的請求"#part1#part2#part3#part4#part5#part6#part7#". 每個請求有7個由'#' 分隔的部分. 這種協定的實作非常簡單:

public class YourReceiveFilterFactory : IReceiveFilterFactory<YourRequestInfo>
{
 //More code
}

3、FixedSizeReceiveFilter 固定請求大小協定

#在這種協定之中, 所有請求的大小都是相同的。如果你的每個請求都是有8個字元組成的

字串

，如"HUANG LI", 你應該做的事就是想如下程式碼這樣實現一個接收過濾器(ReceiveFilter):

/// <summary>
/// 请求格式：#part1#part2#part3#part4#part5#part6#part7#
/// </summary>
public class CountSpliterAppServer : AppServer
{
 public CountSpliterAppServer()
  : base(new CountSpliterReceiveFilterFactory((byte)&#39;#&#39;, 8)) //8个分隔符，7个参数。除使用默认的过滤工厂，还可以参照上一个实例定制协议
 {
 }
}

然後在你的AppServer 類別中使用這個接受過濾器(ReceiveFilter):

class MyReceiveFilter : FixedSizeReceiveFilter<StringRequestInfo>
{
 public MyReceiveFilter()
  : base(8) //传入固定的请求大小
 {
 }
 protected override StringRequestInfo ProcessMatchedRequest(byte[] buffer, int offset, int length, bool toBeCopied)
 {
  //TODO: 通过解析到的数据来构造请求实例，并返回
 }
}

4、BeginEndMarkReceiveFilter 帶起止符協定

#在這類協議的每個請求之中都有固定的開始和結束標記。例如, 我有個協議，它的所有訊息都遵循這種格式 "&xxxxxxxxxxxxxx#"。因此，在這種情況下， "&" 是開始標記， "#" 是結束標記，於是你的接受過濾器可以定義成這樣:

public class MyAppServer : AppServer
{
 public MyAppServer()
  : base(new DefaultReceiveFilterFactory<MyReceiveFilter, StringRequestInfo>()) //使用默认的接受过滤器工厂 (DefaultReceiveFilterFactory)
 {
 }
}

然後在你的AppServer 類別中使用這個接受過濾器(ReceiveFilter):

class MyReceiveFilter : BeginEndMarkReceiveFilter<StringRequestInfo>
{
 //开始和结束标记也可以是两个或两个以上的字节
 private readonly static byte[] BeginMark = new byte[] { (byte)&#39;&&#39; };
 private readonly static byte[] EndMark = new byte[] { (byte)&#39;#&#39; };

 public MyReceiveFilter()
  : base(BeginMark, EndMark) //传入开始标记和结束标记
 {
 }
 protected override StringRequestInfo ProcessMatchedRequest(byte[] readBuffer, int offset, int length)
 {
  //TODO: 通过解析到的数据来构造请求实例，并返回
 }
}

#5、FixedHeaderReceiveFilter 頭部格式固定並包含內容長度協定

例如, 我們有一個這樣的協議: 頭部包含6 個位元組, 前4 個位元組用於儲存請求的名字, 後兩個位元組用來代表請求體的長度:

public class MyAppServer : AppServer
{
 public MyAppServer()
  : base(new DefaultReceiveFilterFactory<MyReceiveFilter, StringRequestInfo>()) //使用默认的接受过滤器工厂 (DefaultReceiveFilterFactory)
 {
 }
}

使用SuperSocket, 你可以非常方便的實作這種協定:

/// +-------+---+-------------------------------+
/// |request| l |                               |
/// | name  | e |    request body               |
/// |  (4)  | n |                               |
/// |       |(2)|                               |
/// +-------+---+-------------------------------+

建構子
的6 表示頭部的長度;

方法ResolveRequestInfo(....)" 應該根據你接收到的請求頭部和請求體傳回你的

請求類型

的實例.

###### 實際使用場景：######### #到這裡五種協定的範本你都已經了解了一遍，並且知道了相關的格式處理。

在看到上图协议是在纠结客户端发送16进制，服务器怎么接收，16进制的报文如下：

26 01 00 19 4E 4A 30 31 31 01 44 41 31 31 32 00 07 00 00 00 00 00 00 34 23

16进制也好，10进制也好，其他的进制也好，最终都是转换成byte[]，其实在处理数据时，发送过去的数据都是可以转换成为byte[]的，所以服务的只要解析byte[]数组就行了。按照协议来解析就能得到想要的数据。下面使用FixedSizeReceiveFilter的例子，代码如下：

根据上面的通讯协议，开始来实现解析：

第一步、定义一个和协议合适的数据结构

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
/****************************************************************
* 作者:黄昏前黎明后
* CLR版本：4.0.30319.42000
* 创建时间：2017-01-23 21:12:30
* 2017
* 描述说明：协议数据包
*
* 修改历史：
*
*
*****************************************************************/
namespace SuperSocketDemo
{
 public class HLData
 {
  /// <summary>
  /// 开始符号
  /// </summary>
  public char Head { get; set; }
  /// <summary>
  /// 协议包数据
  /// </summary>
  public byte Ping { get; set; }
  /// <summary>
  /// 数据长度
  /// </summary>
  public ushort Lenght { get; set; }
  /// <summary>
  /// 终端ID
  /// </summary>
  public uint FID { get; set; }
  /// <summary>
  /// 目标类型
  /// </summary>
  public byte Type { get; set; }
  /// <summary>
  /// 转发终端ID
  /// </summary>
  public uint SID { get; set; }
  /// <summary>
  /// 发送计数
  /// </summary>
  public ushort SendCount { get; set; }
  /// <summary>
  /// 保留字段
  /// </summary>
  public byte[] Retain { get; set; }
  /// <summary>
  /// 异或校验
  /// </summary>
  public byte Check { get; set; }
  /// <summary>
  /// 结束符号
  /// </summary>
  public char End { get; set; }
  public override string ToString()
  {
   return string.Format("开始符号:{0},包数据:{1},数据长度:{2},终端ID:{3},目标类型:{4},转发终端ID:{5},发送包计数：{6},保留字段:{7},异或校验:{8},结束符号:{9}",
    Head, Ping, Lenght, FID, Type, SID, SendCount, Retain, Check, End);
  }
 }
}
HLData

第二步、建立一个RequestInfo来给server数据接收

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using SuperSocket.SocketBase.Protocol;
/****************************************************************
* 作者:黄昏前黎明后
* CLR版本：4.0.30319.42000
* 创建时间：2017-01-22 21:03:31
* 2017
* 描述说明：数据请求
*
* 修改历史：
*
*
*****************************************************************/
namespace SuperSocketDemo
{
 public class HLProtocolRequestInfo : RequestInfo<HLData>
 {
  public HLProtocolRequestInfo(HLData hlData)
  {
   //如果需要使用命令行协议的话，那么命令类名称HLData相同
   Initialize("HLData", hlData);
  }
 }
}
HLProtocolRequestInfo 类

第三步、FixedSize协议解析

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using SuperSocket.SocketBase.Protocol;
using SuperSocket.Facility.Protocol;
using SuperSocket.Common;
/****************************************************************
* 作者:黄昏前黎明后
* CLR版本：4.0.30319.42000
* 创建时间：2017-01-22 21:06:01
* 2017
* 描述说明：协议解析类，固定请求大小的协议
*
* 修改历史：
*
*
*****************************************************************/
namespace SuperSocketDemo
{
 /// <summary>
 /// 固定请求大小的协议,(帧格式为HLProtocolRequestInfo)
 /// </summary>
 public class HLProtocolReceiveFilter : FixedSizeReceiveFilter<HLProtocolRequestInfo>
 {
  public HLProtocolReceiveFilter() : base(25)//总的字节长度 1+1+2+5+1+5+2+6+1+1 = 25
  {
  }
  protected override HLProtocolRequestInfo ProcessMatchedRequest(byte[] buffer, int offset, int length, bool toBeCopied)
  {
   var HLData = new HLData();
   HLData.Head = (char)buffer[offset];//开始标识的解析，1个字节
   HLData.Ping = buffer[offset + 1];//数据，从第2位起，只有1个字节
   HLData.Lenght = BitConverter.ToUInt16(buffer, offset + 2);//数据长度，从第3位开始，2个字节
   HLData.FID = BitConverter.ToUInt32(buffer, offset + 4);//本终端ID，从第5位开始，5个字节
   HLData.Type = buffer[offset + 9];//目标类型，从第10位开始，1个字节
   HLData.SID = BitConverter.ToUInt32(buffer, offset + 10);//转发终端ID，从第11位开始，5个字节
   HLData.SendCount = BitConverter.ToUInt16(buffer, offset + 15);//发送包计数，从第16位开始，2个字节
   HLData.Retain = buffer.CloneRange(offset + 17, 6);//保留字段，从18位开始，6个字节
   HLData.Check = buffer[offset + 23];//异或校验，从24位开始，1个字节
   HLData.End = (char)buffer[offset + 24];//结束符号，从第25位开始，一个字节
   return new HLProtocolRequestInfo(HLData);
  }
 }
}
HLProtocolReceiveFilter类

第四步、建立协议工厂HLReceiveFilterFactory

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using SuperSocket.SocketBase;
using SuperSocket.SocketBase.Protocol;
using System.Net;
/****************************************************************
* 作者:黄昏前黎明后
* CLR版本：4.0.30319.42000
* 创建时间：2017-01-23 :22:01:25
* 2017
* 描述说明：协议工厂
*
* 修改历史：
*
*
*****************************************************************/
namespace SuperSocketDemo
{
 public class HLReceiveFilterFactory: IReceiveFilterFactory<HLProtocolRequestInfo>
 {
  public IReceiveFilter<HLProtocolRequestInfo> CreateFilter(IAppServer appServer, IAppSession appSession, IPEndPoint remoteEndPoint)
  {
   return new HLBeginEndMarkReceiveFilter();
  }
 }
}

HLReceiveFilterFactory类

第五步、自定义HLProtocolSession继承AppSession

using SuperSocket.SocketBase;
using SuperSocket.SocketBase.Protocol;
using System;
/****************************************************************
* 作者:黄昏前黎明后
* CLR版本：4.0.30319.42000
* 创建时间：2017-01-22 21:15:11
* 2017
* 描述说明：自定义HLProtocolSession
*
* 修改历史：
*
*
*****************************************************************/
namespace SuperSocketDemo
{
 public class HLProtocolSession : AppSession<HLProtocolSession, HLProtocolRequestInfo>
 {
  protected override void HandleException(Exception e)
  {

  }

 }
}

HLProtocolSession类

第六步、自定义HLProtocolServer继承AppServer

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using SuperSocket.SocketBase;
using SuperSocket.SocketBase.Protocol;
/****************************************************************
*  作者:黄昏前黎明后
*  CLR版本：4.0.30319.42000
*  创建时间：2017-01-22 21:16:57
*  2017
*  描述说明：自定义server
*
*  修改历史：
*
*
*****************************************************************/
namespace SuperSocketDemo
{
 public class HLProtocolServer : AppServer<HLProtocolSession, HLProtocolRequestInfo>
  {
    /// <summary>
    /// 使用自定义协议工厂
    /// </summary>
    public HLProtocolServer()
      : base(new HLReceiveFilterFactory()) 
    {
    }
  }
}

HLProtocolServer类

第七步、加上起止符协议HLBeginEndMarkReceiveFilter

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using SuperSocket.Common;
using SuperSocket.Facility.Protocol;
/****************************************************************
*  作者:黄昏前黎明后
*  CLR版本：4.0.30319.42000
*  创建时间：2017-01-23 22:07:03
*  2017
*  描述说明：带起止符的协议， "&" 是开始标记， "#" 是结束标记，开始结束标记由自己定义
*
*  修改历史：
*
*
*****************************************************************/
namespace SuperSocketDemo
{
  public class HLBeginEndMarkReceiveFilter : BeginEndMarkReceiveFilter<HLProtocolRequestInfo>
  {
    private readonly static char strBegin = &#39;&&#39;;
    private readonly static char strEnd = &#39;#&#39;;
    //开始和结束标记也可以是两个或两个以上的字节
    private readonly static byte[] BeginMark = new byte[] { (byte)strBegin };
    private readonly static byte[] EndMark = new byte[] { (byte)strEnd };

    public HLBeginEndMarkReceiveFilter() : base(BeginMark, EndMark)
    {
    }
    /// <summary>
    /// 这里解析的到的数据是会把头和尾部都给去掉的
    /// </summary>
    /// <param name="readBuffer"></param>
    /// <param name="offset"></param>
    /// <param name="length"></param>
    /// <returns></returns>
    protected override HLProtocolRequestInfo ProcessMatchedRequest(byte[] readBuffer, int offset, int length)
    {
      var HLData = new HLData();
      HLData.Head = strBegin;//自己定义开始符号
      HLData.Ping = readBuffer[offset];//数据，从第1位起，只有1个字节
      HLData.Lenght = BitConverter.ToUInt16(readBuffer, offset + 1);//数据长度，从第2位开始，2个字节
      HLData.FID = BitConverter.ToUInt32(readBuffer, offset + 3);//本终端ID，从第4位开始，5个字节
      HLData.Type = readBuffer[offset + 8];//目标类型，从第9位开始，1个字节
      HLData.SID = BitConverter.ToUInt32(readBuffer, offset + 9);//转发终端ID，从第10位开始，5个字节
      HLData.SendCount = BitConverter.ToUInt16(readBuffer, offset + 14);//发送包计数，从第15位开始，2个字节
      HLData.Retain = readBuffer.CloneRange(offset + 16, 6);//保留字段，从17位开始，6个字节
      HLData.Check = readBuffer[offset + 22];//异或校验，从23位开始，1个字节
      HLData.End = strEnd;//结束符号，自己定义
      return new HLProtocolRequestInfo(HLData);
    }
  }
}

HLBeginEndMarkReceiveFilter类

第八步、服务启动和停止

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using SuperSocket.SocketBase;
using SuperSocket.SocketBase.Protocol;
using SuperSocket.SocketEngine;
/****************************************************************
*  作者:黄昏前黎明后
*  CLR版本：4.0.30319.42000
*  创建时间：2017-01-19 00:02:17
*  2017
*  描述说明：服务启动和停止入口 
*
*  修改历史： 2017 -01-19 调整自定义mysession和myserver
*       2017 -01-23 通讯协议解析，直接使用入口注册事件
*
*****************************************************************/
namespace SuperSocketDemo
{
  class Program
  {
    /// <summary>
    /// SuperSocket服务启动或停止
    /// </summary>
    /// <param name="args"></param>
    static void Main(string[] args)
    {
      Console.WriteLine("请按任何键进行启动SuperSocket服务!");
      Console.ReadKey();
      Console.WriteLine();
      var HLProtocolServer = new HLProtocolServer();
      // 设置端口号
      int port = 2017;
      //启动应用服务端口
      if (!HLProtocolServer.Setup(port)) //启动时监听端口2017
      {
        Console.WriteLine("服务端口启动失败!");
        Console.ReadKey();
        return;
      }
      Console.WriteLine();
      //注册连接事件
      HLProtocolServer.NewSessionConnected += HLProtocolServer_NewSessionConnected;
      //注册请求事件
      HLProtocolServer.NewRequestReceived += HLProtocolServer_NewRequestReceived;
      //注册Session关闭事件
      HLProtocolServer.SessionClosed += HLProtocolServer_SessionClosed;
      //尝试启动应用服务
      if (!HLProtocolServer.Start())
      {
        Console.WriteLine("服务启动失败!");
        Console.ReadKey();
        return;
      }
      Console.WriteLine("服务器状态:" + HLProtocolServer.State.ToString());
      Console.WriteLine("服务启动成功，请按&#39;E&#39;停止服务!");
      while (Console.ReadKey().KeyChar != &#39;E&#39;)
      {
        Console.WriteLine();
        continue;
      }
      //停止服务
      HLProtocolServer.Stop();
      Console.WriteLine("服务已停止!");
      Console.ReadKey();
    }
    static void HLProtocolServer_SessionClosed(HLProtocolSession session, SuperSocket.SocketBase.CloseReason value)
    {
      Console.WriteLine(session.RemoteEndPoint.ToString() + "连接断开. 断开原因:" + value);
    }
    static void HLProtocolServer_NewSessionConnected(HLProtocolSession session)
    {
      Console.WriteLine(session.RemoteEndPoint.ToString() + " 已连接.");
    }
    /// <summary>
    /// 协议并没有什么太多复杂逻辑，不需要用到命令模式，直接用这种方式就可以了
    /// </summary>
    /// <param name="session"></param>
    /// <param name="requestInfo"></param>
    private static void HLProtocolServer_NewRequestReceived(HLProtocolSession session, HLProtocolRequestInfo requestInfo)
    {
      Console.WriteLine();
      Console.WriteLine("数据来源: " + session.RemoteEndPoint.ToString());
      Console.WriteLine("接收数据内容："+requestInfo.Body);
    }
  }
}

Program类

通讯协议需要使用小工具进行调试，本人使用的是TCP/UDP端口调试工具SocketTool V2.大家可以直接进行下载。使用HEX模式进行发送16进制报文，服务器输出结果：

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陳述：

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