Question

我正在学习c＃套接字编程。所以，我决定进行TCP聊天，基本的想法是A客户端将数据发送到服务器，然后服务器在线为所有客户端广播它（在这种情况下，所有客户端都在字典中）。

当连接了1个客户端时，它按预期工作，当连接的客户端超过1个时，就会出现问题。

服务器

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Dictionary<int,TcpClient> list_clients = new Dictionary<int,TcpClient> ();

        int count = 1;


        TcpListener ServerSocket = new TcpListener(IPAddress.Any, 5000);
        ServerSocket.Start();

        while (true)
        {
            TcpClient client = ServerSocket.AcceptTcpClient();
            list_clients.Add(count, client);
            Console.WriteLine("Someone connected!!");
            count++;
            Box box = new Box(client, list_clients);

            Thread t = new Thread(handle_clients);
            t.Start(box);
        }

    }

    public static void handle_clients(object o)
    {
        Box box = (Box)o;
        Dictionary<int, TcpClient> list_connections = box.list;

        while (true)
        {
            NetworkStream stream = box.c.GetStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int byte_count = stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
            byte[] formated = new Byte[byte_count];
            //handle  the null characteres in the byte array
            Array.Copy(buffer, formated, byte_count);
            string data = Encoding.ASCII.GetString(formated);
            broadcast(list_connections, data);
            Console.WriteLine(data);

        } 
    }

    public static void broadcast(Dictionary<int,TcpClient> conexoes, string data)
    {
        foreach(TcpClient c in conexoes.Values)
        {
            NetworkStream stream = c.GetStream();

            byte[] buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(data);
            stream.Write(buffer,0, buffer.Length);
        }
    }

}
class Box
{
    public TcpClient c;
     public Dictionary<int, TcpClient> list;

    public Box(TcpClient c, Dictionary<int, TcpClient> list)
    {
        this.c = c;
        this.list = list;
    }

}

我创建了这个框，所以我可以为Thread.start()传递2个参数。

客户端：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
        int port = 5000;
        TcpClient client = new TcpClient();
        client.Connect(ip, port);
        Console.WriteLine("client connected!!");
        NetworkStream ns = client.GetStream();

        string s;
        while (true)
        {
             s = Console.ReadLine();
            byte[] buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(s);
            ns.Write(buffer, 0, buffer.Length);
            byte[] receivedBytes = new byte[1024];
            int byte_count = ns.Read(receivedBytes, 0, receivedBytes.Length);
            byte[] formated = new byte[byte_count];
            //handle  the null characteres in the byte array
            Array.Copy(receivedBytes, formated, byte_count); 
            string data = Encoding.ASCII.GetString(formated);
            Console.WriteLine(data);
        }
        ns.Close();
        client.Close();
        Console.WriteLine("disconnect from server!!");
        Console.ReadKey();        
    }
}

Answer 1

从您的问题中不清楚具体您遇到的问题。但是，检查代码会发现两个重要问题：

您不以线程安全的方式访问您的字典，这意味着可以在字典中添加项目的侦听线程可以在客户端服务线程尝试检查的同时对该对象进行操作词典。但是，添加操作不是原子的。这意味着在添加项目的过程中，字典可能暂时处于无效状态。这会导致尝试同时读取它的任何客户端服务线程出现问题。
您的客户端代码尝试处理用户输入并在处理从服务器接收数据的同一线程中写入服务器。这可能导致至少一些问题：
- 在下次用户提供某些输入之前，无法从其他客户端接收数据。
- 因为即使在用户提供输入后，您在单次读取操作中也可能只收到一个字节，但您可能仍然无法收到之前发送的完整消息。

以下是解决这两个问题的代码版本：

服务器代码：

class Program
{
    static readonly object _lock = new object();
    static readonly Dictionary<int, TcpClient> list_clients = new Dictionary<int, TcpClient>();

    static void Main(string[] args)
    {
        int count = 1;

        TcpListener ServerSocket = new TcpListener(IPAddress.Any, 5000);
        ServerSocket.Start();

        while (true)
        {
            TcpClient client = ServerSocket.AcceptTcpClient();
            lock (_lock) list_clients.Add(count, client);
            Console.WriteLine("Someone connected!!");

            Thread t = new Thread(handle_clients);
            t.Start(count);
            count++;
        }
    }

    public static void handle_clients(object o)
    {
        int id = (int)o;
        TcpClient client;

        lock (_lock) client = list_clients[id];

        while (true)
        {
            NetworkStream stream = client.GetStream();
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int byte_count = stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);

            if (byte_count == 0)
            {
                break;
            }

            string data = Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, byte_count);
            broadcast(data);
            Console.WriteLine(data);
        }

        lock (_lock) list_clients.Remove(id);
        client.Client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
        client.Close();
    }

    public static void broadcast(string data)
    {
        byte[] buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(data + Environment.NewLine);

        lock (_lock)
        {
            foreach (TcpClient c in list_clients.Values)
            {
                NetworkStream stream = c.GetStream();

                stream.Write(buffer, 0, buffer.Length);
            }
        }
    }
}

客户代码：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
        int port = 5000;
        TcpClient client = new TcpClient();
        client.Connect(ip, port);
        Console.WriteLine("client connected!!");
        NetworkStream ns = client.GetStream();
        Thread thread = new Thread(o => ReceiveData((TcpClient)o));

        thread.Start(client);

        string s;
        while (!string.IsNullOrEmpty((s = Console.ReadLine())))
        {
            byte[] buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(s);
            ns.Write(buffer, 0, buffer.Length);
        }

        client.Client.Shutdown(SocketShutdown.Send);
        thread.Join();
        ns.Close();
        client.Close();
        Console.WriteLine("disconnect from server!!");
        Console.ReadKey();
    }

    static void ReceiveData(TcpClient client)
    {
        NetworkStream ns = client.GetStream();
        byte[] receivedBytes = new byte[1024];
        int byte_count;

        while ((byte_count = ns.Read(receivedBytes, 0, receivedBytes.Length)) > 0)
        {
            Console.Write(Encoding.ASCII.GetString(receivedBytes, 0, byte_count));
        }
    }
}

注意：

此版本使用lock语句确保list_clients对象的线程独占访问。
在整个消息广播过程中必须保持锁定，以确保在枚举集合时不会删除任何客户端，并且当另一个线程试图在套接字上发送时，没有客户端被一个线程关闭。
在此版本中，不需要Box个对象。集合本身由所有执行的方法都可访问的静态字段引用，并且分配给每个客户端的int值作为线程参数传递，因此线程可以查找相应的客户端对象。
服务器和客户端都会监视并处理以字节数0完成的读取操作。这是用于指示远程端点已完成发送的标准套接字信号。端点表示已使用Shutdown()方法完成发送。为了启动正常关闭，使用＆＃34; send＆＃34;来调用Shutdown()。原因，表明端点已停止发送，但仍会收到。另一个端点，一旦完成发送到第一个端点，就可以调用Shutdown()，原因是＆＃34;两者都是＆＃34;表示已完成发送和接收。

代码中仍存在各种问题。以上仅解决了最明显的问题，并将代码带到了一个非常基本的服务器/客户端架构的工作演示的合理传真中。

的附录：

一些补充说明，以解决评论中的后续问题：

客户端在接收线程上调用Thread.Join()（即等待该线程退出），以确保在启动正常关闭过程后，它实际上不会关闭套接字直到远程端点通过关闭其结束来响应。

使用o => ReceiveData((TcpClient)o)作为ParameterizedThreadStart委托是我更喜欢铸造线程参数的习惯用法。它允许线程入口点保持强类型。虽然，那段代码并不完全是我通常会写的;我紧紧抓住你的原始代码，同时仍然利用这个机会来说明这个成语。但实际上，我会使用无参数ThreadStart委托来使用构造函数重载，并让lambda表达式捕获必要的方法参数：Thread thread = new Thread(() => ReceiveData(client)); thread.Start();然后，根本不需要进行转换（如果有任何参数）是值类型，它们的处理没有任何装箱/拆箱开销...在这种情况下通常不是一个关键问题，但仍然让我感觉更好:)）。

将这些技术应用于Windows窗体项目会增加一些复杂性，这并不奇怪。在非UI线程（无论是专用的每个连接线程，还是使用多个异步API中的一个用于网络I / O）中接收时，您需要在与UI对象交互时返回UI线程。这里的解决方案与往常一样：最基本的方法是在WPF程序中使用Control.Invoke()（或Dispatcher.Invoke()）;更复杂（和恕我直言，更优秀）的方法是使用async / await进行I / O.如果您使用StreamReader来接收数据，那么该对象已经具有等待的ReadLineAsync()和类似的方法。如果直接使用Socket，您可以使用Task.FromAsync()方法将BeginReceive()和EndReceive()方法包装在等待中。无论哪种方式，结果是当I / O异步发生时，仍然可以在UI线程中处理完成，您可以在其中直接访问UI对象。（在这种方法中，您将等待代表接收代码的任务，而不是使用Thread.Join()，以确保您不会过早关闭套接字。）

C＃TCP / IP简单聊天多个客户端

1 个答案: