複数クライアント1サーバーのソケットプログラミング
私はC＃でSocket Programmingを始めたばかりで、この問題に少しはまりました。クライアントごとにスレッドを作成せずに、単一サーバー上の複数のクライアントをどのように処理しますか？
クライアント数が10の場合、各クライアントの1つのスレッドは正常に機能しますが、クライアント数が1000に達した場合、クライアントごとにスレッドを作成することをお勧めしますか？これを行う他の方法がある場合、誰かが私に電話してくださいできますか？
非同期サーバーを使用してみてください。次のプログラム例は、クライアントから接続要求を受信するサーバーを作成します。サーバーは非同期ソケットで構築されているため、クライアントからの接続を待機している間、サーバーアプリケーションの実行は中断されません。アプリケーションはクライアントから文字列を受信し、コンソールに文字列を表示してから、文字列をクライアントにエコーバックします。クライアントからの文字列には、メッセージの終わりを知らせる文字列「」が含まれている必要があります。
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
// State object for reading client data asynchronously
public class StateObject {
// Client socket.
public Socket workSocket = 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 class AsynchronousSocketListener {
// Thread signal.
public static ManualResetEvent allDone = new ManualResetEvent(false);
public AsynchronousSocketListener() {
}
public static void StartListening() {
// Data buffer for incoming data.
byte[] bytes = new Byte[1024];
// Establish the local endpoint for the socket.
// The DNS name of the computer
// running the listener is "Host.contoso.com".
IPHostEntry ipHostInfo = Dns.Resolve(Dns.GetHostName());
IPAddress ipAddress = ipHostInfo.AddressList[0];
IPEndPoint localEndPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 11000);
// Create a TCP/IP socket.
Socket listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,
SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp );
// Bind the socket to the local endpoint and listen for incoming connections.
try {
listener.Bind(localEndPoint);
listener.Listen(100);
while (true) {
// Set the event to nonsignaled state.
allDone.Reset();
// Start an asynchronous socket to listen for connections.
Console.WriteLine("Waiting for a connection...");
listener.BeginAccept(
new AsyncCallback(AcceptCallback),
listener );
// Wait until a connection is made before continuing.
allDone.WaitOne();
}
} catch (Exception e) {
Console.WriteLine(e.ToString());
}
Console.WriteLine("\nPress ENTER to continue...");
Console.Read();
}
public static void AcceptCallback(IAsyncResult ar) {
// Signal the main thread to continue.
allDone.Set();
// Get the socket that handles the client request.
Socket listener = (Socket) ar.AsyncState;
Socket handler = listener.EndAccept(ar);
// Create the state object.
StateObject state = new StateObject();
state.workSocket = handler;
handler.BeginReceive( state.buffer, 0, StateObject.BufferSize, 0,
new AsyncCallback(ReadCallback), state);
}
public static void ReadCallback(IAsyncResult ar) {
String content = String.Empty;
// Retrieve the state object and the handler socket
// from the asynchronous state object.
StateObject state = (StateObject) ar.AsyncState;
Socket handler = state.workSocket;
// Read data from the client socket.
int bytesRead = handler.EndReceive(ar);
if (bytesRead > 0) {
// There might be more data, so store the data received so far.
state.sb.Append(Encoding.ASCII.GetString(
state.buffer,0,bytesRead));
// Check for end-of-file tag. If it is not there, read
// more data.
content = state.sb.ToString();
if (content.IndexOf("<EOF>") > -1) {
// All the data has been read from the
// client. Display it on the console.
Console.WriteLine("Read {0} bytes from socket. \n Data : {1}",
content.Length, content );
// Echo the data back to the client.
Send(handler, content);
} else {
// Not all data received. Get more.
handler.BeginReceive(state.buffer, 0, StateObject.BufferSize, 0,
new AsyncCallback(ReadCallback), state);
}
}
}
private static void Send(Socket handler, String data) {
// Convert the string data to byte data using ASCII encoding.
byte[] byteData = Encoding.ASCII.GetBytes(data);
// Begin sending the data to the remote device.
handler.BeginSend(byteData, 0, byteData.Length, 0,
new AsyncCallback(SendCallback), handler);
}
private static void SendCallback(IAsyncResult ar) {
try {
// Retrieve the socket from the state object.
Socket handler = (Socket) ar.AsyncState;
// Complete sending the data to the remote device.
int bytesSent = handler.EndSend(ar);
Console.WriteLine("Sent {0} bytes to client.", bytesSent);
handler.Shutdown(SocketShutdown.Both);
handler.Close();
} catch (Exception e) {
Console.WriteLine(e.ToString());
}
}
public static int Main(String[] args) {
StartListening();
return 0;
}
}
それが最善の解決策です。
スレッドは正常に機能しますが、その多くのクライアントにうまく対応することはめったにありません。 2つの簡単な方法と、それを処理するためのより複雑な方法が多数あります。簡単な2つが通常概要を説明するためにどのように構成されているかを示す疑似コードを次に示します。
select（）
これは、どのソケットに新しいクライアントまたはデータが待機しているのかを確認するための呼び出しです。典型的なプログラムは次のようになります。
server = socket(), bind(), listen()
while(run)
status = select(server)
if has new client
newclient = server.accept()
handle add client
if has new data
read and handle data
つまり、複数のクライアントを処理するためにスレッドは必要ありませんが、データの処理に時間がかかる場合は、実際にうまく拡張できず、それが完了するまで新しいデータを読み取ったり、新しいクライアントを受け入れたりしません。
非同期ソケット
これは、selectの上に抽象化された一種のソケットを処理する別の方法です。一般的なイベントのコールバックを設定するだけで、フレームワークにそれほど重くないリフティングを実行させることができます。
function handleNewClient() { do stuff and then beginReceive(handleNewData) }
function handleNewData() { do stuff and then beginReceive(handleNewData) }
server = create, bind, listen etc
server.beginAddNewClientHandler(handleNewClient)
server.start()
データの処理に時間がかかる場合、これはより良いスケールになると思います。どのようなデータ処理を行いますか？
これ は良い出発点かもしれません。 1つのスレッド<-> 1つのクライアントを避けたい場合;その後、.NETで提供される非同期ソケット機能を使用する必要があります。ここで使用するコアオブジェクトは SocketAsyncEventArgs です。