客户端关闭套接字后，C# tcp 异步监听器卡在我的 on_receive 回调中

Question

我有一个监听器套接字，它像 TCP 服务器通常那样接受、接收和发送。我在下面给出了我的接受和接收代码，它与 example on Microsoft's documentation 没有什么不同。 .主要区别是我的服务器在停止接收数据后不会终止连接(我不知道这是否是一个糟糕的设计？)。

private void on_accept(IAsyncResult xResult)
{
    Socket listener = null;
    Socket handler = null;
    TStateObject state = null;
    Task<int> consumer = null;

    try
    {
        mxResetEvent.Set();
        listener = (Socket)xResult.AsyncState;
        handler = listener.EndAccept(xResult);
        state = new TStateObject()
        {
            Socket = handler
        };
        consumer = async_input_consumer(state);
        OnConnect?.Invoke(this, handler);
        handler.BeginReceive(state.Buffer, 0, TStateObject.BufferSize, 0, new AsyncCallback(on_receive), state);
    }
    catch (SocketException se)
    {
        if (se.ErrorCode == 10054)
        {
            on_disconnect(state);
        }
    }
    catch (ObjectDisposedException)
    {
        return;
    }
    catch (Exception ex)
    {
        System.Console.WriteLine("Exception in TCPServer::AcceptCallback, exception: " + ex.Message);
    }
}

private void on_receive(IAsyncResult xResult)
{
    Socket handler = null;
    TStateObject state = null;
    try
    {
        state = xResult.AsyncState as TStateObject;
        handler = state.Socket;
        int bytesRead = handler.EndReceive(xResult);
        UInt16 id = TClientRegistry.GetIdBySocket(handler);
        TContext context = TClientRegistry.GetContext(id);

        if (bytesRead > 0)
        {
            var buffer_data = new byte[bytesRead];
            Array.Copy(state.Buffer, buffer_data, bytesRead);
            state.BufferBlock.Post(buffer_data);
        }
        Array.Clear(state.Buffer, 0, state.Buffer.Length);
        handler.BeginReceive(state.Buffer, 0, TStateObject.BufferSize, 0, new AsyncCallback(on_receive), state);
    }
    catch (SocketException se)
    {
        if(se.ErrorCode == 10054)
        {
            on_disconnect(state);
        }
    }
    catch (ObjectDisposedException)
    {
        return;
    }
    catch (Exception ex)
    {
        System.Console.WriteLine("Exception in TCPServer::ReadCallback, exception: " + ex.Message);
    }
}

此代码用于连接到嵌入式设备并且(大部分)工作正常。我正在调查内存泄漏，并试图通过准确复制设备的功能来加快这个过程(我们的设备连接速度在大约 70kbps 的范围内，并且花了整个周末的压力测试来获取内存泄漏使服务器的内存占用量增加一倍)。

所以我写了一个 C# 程序来复制数据事务，但是我遇到了一个问题，当我断开测试程序时，服务器陷入了一个循环，它无休止地有它的 on_receive 调用回调。我的印象是 BeginReceive 在收到某些东西之前不会被触发，它似乎调用 on_receive，像异步回调一样结束接收，处理数据，然后我希望连接等待更多数据，所以我再次调用 BeginReceive。

我的测试程序出现问题的部分在这里:

private static void read_write_test()
{
    mxConnection = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
    mxConnection.Connect("12.12.12.18", 10);
    if (mxConnection.Connected)
    {
        byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes("HANDSHAKESTRING"); //Connect string
        int len = data.Length;
        mxConnection.Send(data);
        data = new byte[4];
        len = mxConnection.Receive(data);

        if (len == 0 || data[0] != '1')
        {
            mxConnection.Disconnect(false);
            return;
        }
    }

    //Meat of the test goes here but isn't relevant

    mxConnection.Shutdown(SocketShutdown.Both);
    mxConnection.Close();
}

直到 Shutdown(SocketShutdown.Both) 调用，一切都按预期工作。但是，当我进行该调用时，服务器似乎永远不会收到客户端已关闭套接字并陷入无休止尝试接收循环的通知。我已经完成作业，我认为我正在按照 this discussion 正确关闭我的连接.我已经弄乱了断开连接部分，只执行 mxConnection.Disconnect(false)，但同样的事情发生了。

当设备与服务器断开连接时，我的服务器捕获到一个错误代码为 10054 的 SocketException，该文档说:

Connection reset by peer.

An existing connection was forcibly closedby the remote host. This normally results if the peer application onthe remote host is suddenly stopped, the host is rebooted, the host orremote network interface is disabled, or the remote host uses a hardclose (see setsockopt for more information on the SO_LINGER option onthe remote socket). This error may also result if a connection wasbroken due to keep-alive activity detecting a failure while one ormore operations are in progress. Operations that were in progress failwith WSAENETRESET. Subsequent operations fail with WSAECONNRESET.

我用它来处理正在关闭的套接字，并且在大多数情况下都运行良好。但是，对于我的 C# 测试程序，它的工作方式似乎不同。

我是不是漏掉了什么？我很感激任何意见。谢谢。

Answer 1

The main difference is that my server doesn't kill a connection after it stops receiving data (I don't know if this is a bad design or not?).

当然是。

it seems like the server never gets notification that the client has closed the socket and gets stuck in a loop of endlessly trying to receive

服务器确实收到通知。只是你忽略了它。通知是您的接收操作返回 0。当发生这种情况时，您只需再次调用 BeginReceive()。这将启动一个新的读取操作。哪个……返回 0!你只是一遍又一遍地这样做。

当接收操作返回 0 时，您应该完成正常关闭(调用 Shutdown() 和 Close()) 远程端点启动。不要尝试再次接收。您只会不断得到相同的结果。

我强烈建议你多做功课。一个好的起点是 Winsock Programmer's FAQ .这是一个相当古老的资源，根本不涉及 .NET。但在大多数情况下，新手网络程序员在 .NET 中犯的错误与 20 年前新手 Winsock 程序员犯的错误是一样的。该文件在今天仍然和当时一样重要。

顺便说一句，您的客户端代码也有一些问题。首先，当 Connect() 方法成功返回时，套接字已连接。您不必检查 Connected 属性(事实上，永远 不应该检查该属性)。其次，Disconnect() 方法没有做任何有用的事情。当您想重新使用底层套接字句柄时使用它，但您应该在此处处理 Socket 对象。按照常用的套接字 API 习惯用法，只需使用 Shutdown() 和 Close()。第三，任何从 TCP 套接字接收的代码必须在循环中执行此操作，并利用接收到的字节计数值来确定已读取哪些数据以及是否已读取足够的数据来执行任何操作有用。 TCP 可以在成功读取时返回任意正数的字节，并且您的程序的工作是识别已发送的任何特定数据 block 的开始和结束。