c# - 非常奇怪的问题通过 C# 中的套接字发送数据

Question

对于这篇冗长的帖子，我深表歉意。在传达问题的同时，我已将它做得尽可能小。

好吧，这让我发疯。我有一个客户端程序和一个服务器程序，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(protocol)如下:服务器发送一个双字节(短)值，指示实际数据的长度，紧随其后的是实际数据。客户端异步读取前两个字节，将字节转换为短字节，然后立即从套接字同步读取那么多字节。

现在这每隔几秒左右就可以正常运行一个周期，但是当我提高速度时，事情会变得很奇怪。似乎客户端在尝试从两个字节的长度中读取时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字节，这会导致一个完全不正确的值，从而导致崩溃。以下代码来 self 的程序，但经过修剪以仅显示重要的行。

服务端发送数据的方法:

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*/}
    }
}

客户端接收数据的方法:

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*/}
    }
}

可靠地重现问题的服务器端代码:

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
}

查看上面的代码，可以确定服务器将永远发送数字 1024，即总数据的长度，包括前缀，作为短(0x400)后跟 ASCII 二进制格式的“PRFX”后跟一堆 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。

这确实是它在前 40 次左右的迭代中所做的，但是，客户端会自发地读取前两个字节并将它们解释为 1799，而不是 1024!十六进制的 1799 是 0x0707，它是两个连续的 7!那是数据，不是长度!那两个字节怎么了？无论我在字节数组中放入什么值都会发生这种情况，我只选择了 7，因为很容易看出与 1799 的相关性。

如果此时您仍在阅读，我为您的奉献精神鼓掌。

一些重要的观察结果:

• 减小b的长度会增加问题发生前的迭代次数，但不会阻止问题的发生
• 在循环的每次迭代之间添加一个显着的延迟可能会阻止问题的发生
• 当在同一主机上同时使用客户端和服务器并通过环回地址连接时，这不会发生。

如前所述，这让我发疯!我总是能够解决我的编程问题，但这一个完全难倒了我。所以我在这里恳求有关此主题的任何建议或知识。

谢谢。

Answer 1

我怀疑您假设整个消息是在对 receiveData 的一次调用中传递的。一般来说，情况并非如此。碎片、延迟等最终可能意味着数据以运球的形式到达，因此您可能会在只有数据时调用您的 receiveData 函数，例如900 字节准备就绪。你的电话 sock.Receive(buffer, n, SocketFlags.None); 说“给我缓冲区中的数据，最多 n 字节” - 你可能会收到更少，实际读取的字节数由 Receive 返回。

这解释了为什么减少 b、增加更多延迟或使用同一主机似乎可以“解决”问题 - 使用这些方法可以大大增加整个消息一次性到达的可能性( b 越小，数据越小；添加延迟意味着管道中的整体数据越少；没有网络阻碍本地地址)。

要查看这是否确实是问题所在，请记录 Receive 的返回值。如果我的诊断是正确的，它偶尔会小于 1024。要修复它，您需要等到本地网络堆栈的缓冲区包含所有数据(不理想)，或者只在数据到达时接收数据，将其存储在本地，直到整个消息准备就绪，然后再进行处理。