2011-01-31 76 views
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我为这篇冗长的文章道歉。我在尽可能小的情况下尽可能减少了问题的发生。非常奇怪的问题通过C#中的套接字发送数据#

好吧,这让我疯狂。我有一个客户端和一个服务器程序,都在C#中。服务器通过Socket.Send()向客户端发送数据。客户端通过Socket.BeginReceive和Socket.Receive接收数据。我的伪协议如下所示:服务器发送一个二字(短)值,表示实际数据的长度,紧接着是实际数据。客户端异步读取前两个字节,将字节转换为短字节,并立即从套接字同步读取多个字节。

现在这工作正常每隔几秒钟左右一个周期,但当我提高速度,事情变得怪异。当它试图从两字节长度读取时,客户端似乎会随机读取实际数据。然后它会尝试将这些任意两个字节转换为一个短的值,导致完全不正确的值,从而导致崩溃。以下代码来自我的程序,但修剪为仅显示重要的行。

private static object myLock = new object(); 
private static bool sendData(Socket sock, String prefix, byte[] data) 
{ 
    lock(myLock){ 
     try 
     { 
      // prefix is always a 4-bytes string 
      // encoder is an ASCIIEncoding object  
      byte[] prefixBytes = encoder.GetBytes(prefix); 
      short length = (short)(prefixBytes.Length + data.Length); 

      sock.Send(BitConverter.GetBytes(length)); 
      sock.Send(prefixBytes); 
      sock.Send(data); 

      return true; 
     } 
     catch(Exception e){/*blah blah blah*/} 
    } 
} 

客户端的方法,用于接收数据:

private static object myLock = new object(); 
private void receiveData(IAsyncResult result) 
{ 
    lock(myLock){ 
     byte[] buffer = new byte[1024]; 
     Socket sock = result.AsyncState as Socket; 
     try 
     { 
      sock.EndReceive(result); 
      short n = BitConverter.ToInt16(smallBuffer, 0); 
      // smallBuffer is a 2-byte array 

      // Receive n bytes 
      sock.Receive(buffer, n, SocketFlags.None); 

      // Determine the prefix. encoder is an ASCIIEncoding object 
      String prefix = encoder.GetString(buffer, 0, 4); 

      // Code to process the data goes here 

      sock.BeginReceive(smallBuffer, 0, 2, SocketFlags.None, receiveData, sock); 
     } 
     catch(Exception e){/*blah blah blah*/} 
    } 
} 

服务器端代码以重新创建可靠的问题:

byte[] b = new byte[1020]; // arbitrary length 

for (int i = 0; i < b.Length; i++) 
    b[i] = 7; // arbitrary value of 7 

while (true) 
{ 
    sendData(socket, "PRFX", b); 
    // socket is a Socket connected to a client running the same code as above 
    // "PRFX" is an arbitrary 4-character string that will be sent 
} 

用于发送数据的服务器端方法

看上面的代码,可以确定服务器会永远发送数字1024,长度总数据(包括前缀)作为一个短(0x400),后跟ASCII码二进制中的“PRFX”,后面跟着一堆7(0x07)。客户端将永远读取前两个字节(0x400),将其解释为1024,将该值存储为n,然后从流中读取1024个字节。

这确实是它为前40次迭代所做的,但客户端会自动读取前两个字节,并将它们解释为1799,而不是1024!十六进制中的1799是0x0707,这是连续两个7的!这是数据,而不是长度!这两个字节发生了什么?这发生在无论我放在字节数组中的任何值上,我只选择了7,因为很容易看到与1799的相关性。

如果您仍在阅读这一点,我赞扬您的奉献精神。

一些重要的观察结果:

  • 降低b的长度发生之前这个问题,但不会阻止问题发生
  • 添加循环的每次迭代之间的显著延迟将增加迭代的次数可能会防止发生问题
  • This DOES NOT在同一主机上同时使用客户端和服务器并通过回送地址连接时发生。

如上所述,这让我疯狂!我总是能够解决我的编程问题,但这个问题已经让我完全陷入困境。所以我在这里恳求任何有关这个问题的建议或知识。

谢谢。

回答

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我怀疑你认为整个消息是在receiveData的一个调用中传递的。总的来说,情况并非如此。碎片,延迟等最终可能意味着数据以流水号的形式到达,因此您可能会在仅存在例如receiveData函数时调用该函数。准备好900字节。你的电话sock.Receive(buffer, n, SocketFlags.None);说“把数据送到缓冲区,最多n字节” - 你可能会收到更少的数据,实际读取的字节数是Receive

这就解释了为什么减少b,增加更多延迟或使用相同的主机似乎“解决”了问题 - 可能性大大增加,整个消息将一次性使用这些方法到达(较小的数据;添加延迟意味着管道中的总体数据较少;本地地址没有网络)。

要查看这是否确实是问题,请记录Receive的返回值。如果我的诊断是正确的,偶尔会少于1024。要解决这个问题,你需要等到本地网络堆栈的缓冲区拥有所有的数据(不理想),或者只是在数据到达时才接收数据,将其存储在本地,直到整个消息准备好并处理完毕。

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这是我曾经有过的一个问题。尝试在while循环中读取网络中的数据,直到读取“length”参数中指定的数据量 – Kurru 2011-01-31 19:33:04

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我的猜测是smallBuffer是在接收方法之外声明的,并且正在被多个线程重新使用。换句话说,这不是线程安全的。

编写好的套接字代码很难。既然你正在写客户端和服务器端,你可能想看看Windows Communication Foundation(WCF),它可以让你用更少的麻烦发送和接收整个对象。

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感谢您的答复。我忘了提及这两种方法都在锁定模块中。我会适当更新代码,以便其他人可以看到我是否正确锁定它。 – 2011-01-31 19:32:40

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当您使用套接字时,您必须预测套接字可能传输的字节数比您预期的要少。您必须在.Receive方法上循环才能获取剩余的字节。

当您通过套接字发送字节时也是如此。您必须检查发送了多少个字节,然后循环发送,直到发送完所有字节。

此行为是由于网络层将消息拆分为多个数据包。如果你的信息很短,那么你不太可能遇到这种情况。但是你应该总是为它编码。

如果每个缓冲区的字节数更多,那么您很可能会看到发件人的邮件会吐入多个数据包中。每个读取操作将收到一个数据包,这只是您的消息的一部分。但小缓冲区也可以分割。

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这听起来像我这里的主要问题是不检查 EndReceive的结果,这是读取的字节数。如果套接字已打开,则可以使用您指定的最大值> 0<=。假设因为你要求2个字节,读取了2个字节是不安全的。同时阅读实际数据。

您必须始终循环,累积您所期望的数据量(并减少剩余计数,并相应地增加偏移量)。

同步的混合/异步不会帮助它轻松,无论是:£

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sock.Receive(buffer, n, SocketFlags.None); 

你不检查函数的返回值。该套接字将返回高达'n'个字节,但只会返回可用的内容。机会是你没有收到这个阅读的全部'数据'。因此,在执行下一个套接字读取时,实际上是获取其余数据的前两个字节,而不是下一个传输的长度。