C#實現的多線程非同步Socket資料包接收器架構

幾天前在博問中看到一個C# Socket問題，就想到筆者2004年做的一個省級交通流量接收伺服器項目，當時的基本求如下：

接收自動觀測裝置通過無線網卡、Internet和Socket上報的交通量資料包 全年365*24啟動並執行自動觀測裝置5分鐘上報一次觀測資料，每筆記錄約2K大小 規劃全省將有100個左右的自動觀測裝置（截止2008年10月還只有30個）

當時，VS2003才發布年多，筆者也是接觸C#不久。於是Google了國內國外網，希望找點應用C#解決Socket通訊問題的思路和代碼。最後，找到了兩篇協助最大的文章：一篇是國人寫的Socket接收器架構，應用了獨立的用戶端Socket會話（Session）概念，給筆者提供了一個接收伺服器的總體架構思路；另一篇是美國人寫的，提出了多線程、分段接收資料包的技術方案，描述了多線程、非同步Socket的許多實現細節，該文堅定了筆者採用多線程和非同步方式處理Socket接收器的技術路線。

具體實現和測試時筆者還發現，在Internet環境下的Socket應用中，需要系統有極強的容錯能力：沒有辦法控制異常，就必須允許它們存在（附加原始碼中可以看到，try{}catch{}語句較多）。對此，筆者設計了一個專門的檢查和清理線程，完成無效或逾時會話的清除和資源釋放工作。

依稀記得，國內架構作者的名稱空間有ibm，認為是IBM公司職員，通過郵件後才知道其人在深圳。筆者向他請教了幾個問題，相互探討了幾個技術關鍵點。可惜，現在再去找，已經查不到原文和郵件了。只好藉此機會，將本文獻給這兩個素未謀面的技術高人和同行，也盼望拙文或源碼能給讀者一點有用的啟發和協助。

1、主要技術思路

整個系統由三個核心線程組成，並由.NET線程池統一管理：

偵聽用戶端串連請求線程：ListenClientRequest()，迴圈偵聽用戶端串連請求。如果有，檢測該用戶端IP，看是否是同一觀測裝置，然後建立一個用戶端TSession對象，並通過Socket非同步呼叫方法BeginReceive()接收資料包、EndReceive()處理資料包 資料包處理線程：HandleDatagrams()，迴圈檢測資料包隊列_datagramQueue，完成資料包解析、判斷類型、儲存等工作 用戶端狀態檢測線程：CheckClientState()，迴圈檢查用戶端工作階段表_sessionTable，判斷會話對象是否有效，設定逾時會話關閉標誌，清楚無效會話對象及釋放其資源 2、主要類簡介

系統主要由3個類組成：

TDatagramReceiver（資料包接收伺服器）：系統的核心進程類，建立Socket串連、處理與儲存資料包、清理系統資源，該類提供全部的public屬性和方法 TSession（用戶端工作階段）：由每個用戶端的Socket對象組成，有自己的資料緩衝區，清理線程根據該對象的最近會話時間判斷是否逾時 TDatagram（資料包類）：判

斷資料包類別、解析資料包

3、關鍵函數和代碼

下面簡介核心類TDatagramReceiver的關鍵實現代碼。