asynchronous - 使 TcpListener 异步处理连接的正确方法是什么？

Question

抱歉发了这么长的帖子。我想使用 TcpListener 来监听端口，处理不同(后台)线程中传入连接请求的繁重工作，然后在准备就绪时将响应发送回客户端。我在MSDN上阅读了大量的代码和示例，并为服务器提出了以下实现。

对于下面的所有实现，请假设以下变量:

let sva = "127.0.0.1"
let dspt = 32000

let respondToQuery (ns_ : NetworkStream) (bta_ : byte array) : unit =
    // DO HEAVY LIFTING
    ()

实现 1(简单的同步服务器；我对 the code from this MSDN page 的翻译)

let runSync () : unit =
    printfn "Entering runSync ()"
    let (laddr : IPAddress) = IPAddress.Parse sva
    let (svr : TcpListener) = new TcpListener (laddr, dspt)
    try
        svr.Start ()
        let (bta : byte array) = Array.zeroCreate<byte> imbs
        while true do
            printfn "Listening on port %d at %s" dspt sva
            let (cl : TcpClient) = svr.AcceptTcpClient ()
            let (ns : NetworkStream) = cl.GetStream ()
            respondToQuery ns bta
            cl.Close ()
        svr.Stop ()
        printfn "Exiting runSync () normally"
    with
        | excp ->
            printfn "Error:  %s" excp.Message
            printfn "Exiting runSync () with error"

实现 2(我对代码的翻译 on this MSDN page)

let runAsyncBE () : unit =
    printfn "Entering runAsyncBE ()"
    let (tcc : ManualResetEvent) = new ManualResetEvent (false)
    let (bta : byte array) = Array.zeroCreate<byte> imbs
    let datcc (ar2_ : IAsyncResult) : unit =
        let tcpl2 = ar2_.AsyncState :?> TcpListener
        let tcpc2 = tcpl2.EndAcceptTcpClient ar2_
        let (ns2 : NetworkStream) = tcpc2.GetStream ()
        respondToQuery ns2 bta
        tcpc2.Close ()
        tcc.Set () |> ignore
    let rec dbatc (tcpl2_ : TcpListener) : unit =
        tcc.Reset () |> ignore
        printfn "Listening on port %d at %s" dspt sva
        tcpl2_.BeginAcceptTcpClient (new AsyncCallback (datcc), tcpl2_) |> ignore
        tcc.WaitOne () |> ignore
        dbatc tcpl2_
    let (laddr : IPAddress) = IPAddress.Parse sva
    let (tcpl : TcpListener) = new TcpListener (laddr, dspt)
    try
        tcpl.Start ()
        dbatc tcpl
        printfn "Exiting try block"
        printfn "Exiting runAsyncBE () normally"
    with
        | excp ->
            printfn "Error:  %s" excp.Message
            printfn "Exiting runAsyncBE () with error"

实现 3(我的实现基于 the MSDN page for asynchronous workflows)

let runAsyncA () : unit =
    printfn "Entering runAsyncA ()"
    let (laddr : IPAddress) = IPAddress.Parse sva
    let (svr : TcpListener) = new TcpListener (laddr, dspt)
    try
        svr.Start ()
        let (bta : byte array) = Array.zeroCreate<byte> imbs
        while true do
            printfn "Listening on port %d at %s" dspt sva
            let (cl : TcpClient) = svr.AcceptTcpClient ()
            let (ns : NetworkStream) = cl.GetStream ()
            async {respondToQuery ns bta} |> Async.RunSynchronously
            cl.Close ()
        svr.Stop ()
        printfn "Exiting runAsyncA () normally"
    with
        | excp ->
            printfn "Error:  %s" excp.Message
            printfn "Exiting runAsyncA () with error"

现在，根据我对 MSDN 文档的阅读，我认为实现 3 会是最快的。但是当我用来自多台机器的多个查询访问服务器时，它们都以大致相同的速度运行。这让我相信我一定做错了什么。

实现 2 或 实现 3 是实现在后台执行繁重工作的 TcpListener 的“正确”方法吗？完成后将响应返回给客户端，同时允许另一个客户端也可能连接并在另一个后台线程中启动另一个任务？如果没有，您能告诉我应该阅读哪些类(class)(或教程)吗？

Answer 1

主循环的正确结构应该是这样的:

let respondToQuery (client:TcpClient) = async {
  try
    let stream = client.GetStream()
    () // TODO: The actual processing goes here!
  finally
    client.Close() }

async {
  while true do 
    let! client = t.AcceptTcpClientAsync() |> Async.AwaitTask
    respondToQuery client |> Async.Start }

需要注意的关键事项是:

• 我将主循环包装在 async 中，这样您就可以使用 AcceptTcpClientAsync 异步等待客户端(不会在那里阻塞)

• respondToQuery 函数返回一个使用 Async.Start 在后台启动的异步计算，以便处理可以在等待下一个任务的同时继续客户端(使用 Async.RunSynchronously 时，您将阻塞并等待 respondToQuery 完成)

• 要使其完全异步，respondToQuery 中的代码也需要使用流的异步操作 - 寻找 AsyncRead 和 AsyncWrite.

您还可以使用 Async.StartChild，在这种情况下，子计算(respondToQuery 的主体)获得与父计算相同的取消 token ，因此当您取消主要的异步工作流，它也会取消所有的 child :

  while true do 
    let! client = t.AcceptTcpClientAsync() |> Async.AwaitTask
    do! respondToQuery client |> Async.StartChild |> Async.Ignore }

Async.StartChild 方法返回一个异步计算(使用 let! 或 do! 开始)，我们需要忽略它返回的 token (可用于等待 child 完成)。