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轻松定义自己的网络通讯协议


【IT168技术文档】

  每次编写设计网络通讯程序时,总面对一个问题,就是要自定义一组应用协议(即通讯协议),然后再写相应的方法来解析协议,并提供相应的接口供上层调用。如果只是简单的文本信息通讯还容易,但要交换一些控制信息或结构复杂的数据时,比如做联机游戏,更是让人头疼。

  最近突然想到一个点子,可以用对象串行化技术将对象直接转换为二进制数据发送,然后接收时直接还原为对象。具体过程是,将要发送的数据放在一个HashTable中,串行化后发送出去,在接收方接收到数据并还原为HashTable,根据预先约定好的Key和获取自己关心的数据。在这种情况下,定义通讯协议的内容实质上也就只是指定一组Key就行了。再也不用做那些规定第几个字段是什么类型有多长的烦躁的事情了。

  可能很多人很善于用XML,也将之广泛用于网络通讯。XML有不可比拟的好处,因为它是同平台无关的,而且基本上任何开发语言都有现成库来解析XML。这个和我的观点并不冲突。对象串行化并不局限于二进制数据。C#里有丰富的方法,可以将对象串行化为XML文档,也支持用SOAP协议来串行化数据。所以只要用公共的串行化标准来串行化对象,也可以达到跨平台、跨语言的目的。其实现在流行的Web Service其核心技术也就大概是这样吧。

  原理说完了,贴段代码做个例子。ObjectTransferClient(简称OTC)是一个利用UDP协议及二进制对象串行化的包括对象发送和接收的库。调用方法很简单,用Send发送对象,响应ReceiveObject事件来处理接收的对象。至于具体细节就不多叙述了,相信有一定C#基础的人能轻松看懂的。

  这一原理的应用潜力是巨大的,我在这里抛砖引玉,还请指教。
using System; using System.Net.Sockets; using System.Net; using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary; using System.Threading; namespace OTC { /// <summary> /// 对象传送器,使用UDP协议通过网路在不同主机间传送对象。 /// </summary> public class ObjectTransferClient : IDisposable { private Thread ListenThread; private BinaryFormatter Serializer = new BinaryFormatter(); private int m_Port; private UdpClient m_Client; private bool m_IsStart; private bool m_IsConnected; /// <summary> /// 接收到对象事件 /// </summary> public event ReceiveObjectEventHandler ReceiveObject; /// <summary> /// 构建一个对象传送器,默认端口7321 /// </summary> public ObjectTransferClient() : this(7321) { // // TODO: 在此处添加构造函数逻辑 // } /// <summary> /// 指定端口号构建一个对象传送器。 /// </summary> /// <param name="port">端口号</param> public ObjectTransferClient(int port) { this.m_Port = port; this.m_IsConnected = false; this.m_IsStart = false; } /// <summary> /// 初始化传送器并开始工作 /// </summary> public void Start() { if (!this.m_IsStart) { this.m_Client = new UdpClient(this.m_Port); ListenThread = new Thread(new ThreadStart(this.Listen)); ListenThread.Start(); this.m_IsStart = true; } } /// <summary> /// 使用指定的主机名和端口连接默认的远程主机 /// </summary> /// <param name="hostname">主机名</param> /// <param name="port">端口</param> public void Connect(string hostname, int port) { this.m_Client.Connect(hostname, port); } /// <summary> /// 使用指定的IP地址和端口连接默认的远程主机 /// </summary> /// <param name="ipaddress">IP地址</param> /// <param name="port">端口</param> public void Connect(IPAddress ipaddress, int port) { this.m_Client.Connect(ipaddress, port); } /// <summary> /// 使用网络终结点连接默认的远程主机 /// </summary> /// <param name="iep">网络端点</param> public void Connect(IPEndPoint iep) { this.m_Client.Connect(iep); } private byte[] CreateArgPackage(object obj) { IPEndPoint local = new IPEndPoint(IPAddress.Any, this.m_Port); System.IO.MemoryStream outStream = new System.IO.MemoryStream(); this.Serializer.Serialize(outStream, new ReceiveObjectEventArgs(obj, local)); return outStream.ToArray(); } /// <summary> /// 将对象发送到默认主机。调用此方法前必须先调用Connect方法连接默认主机。 /// </summary> /// <param name="obj">要发送的对象</param> public void Send(object obj) { if (this.IsConnected) { byte[] data = this.CreateArgPackage(obj); this.m_Client.Send(data, data.Length); } else { throw new Exception("必须先连接默认主机"); } } /// <summary> /// 将对象发送到指定的主机。若调用了Connect方法连接了默认主机,则此方法不可用。 /// </summary> /// <param name="obj">要发送的对象</param> /// <param name="remoteIEP">目标主机的网络端点</param> public void Send(object obj, IPEndPoint remoteIEP) { if (this.IsConnected) { throw new Exception("已经连接了默认主机"); } else { byte[] data = this.CreateArgPackage(obj); this.m_Client.Send(data, data.Length, remoteIEP); } } /// <summary> /// 监听接收数据线程方法 /// </summary> protected void Listen() { BinaryFormatter Serializer = new BinaryFormatter(); IPEndPoint RemoteIpEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0); while (true) { try { object revobj = Serializer.Deserialize(new System.IO.MemoryStream(m_Client.Receive(ref RemoteIpEndPoint))); ReceiveObjectEventArgs revarg = (ReceiveObjectEventArgs)revobj; RemoteIpEndPoint.Port = revarg.RemoteIEP.Port; revarg.RemoteIEP = RemoteIpEndPoint; if (this.ReceiveObject != null) { this.ReceiveObject(this, revarg); } } catch { break; } } } #region 公共属性区 /// <summary> /// 返回或设置接收对象的端口号 /// </summary> public int Port { get { return this.m_Port; } set { this.m_Port = value; } } /// <summary> /// 返回对象发送器是否已经初始化并开始工作 /// </summary> public bool IsStart { get { return this.m_IsStart; } } /// <summary> /// 返回对象发送器是否已经连接默认远程主机 /// </summary> public bool IsConnected { get { return this.m_IsConnected; } } #endregion #region IDisposable 成员 public void Dispose() { // TODO: 添加 ObjectTransferClient.Dispose 实现 this.m_Client.Close(); this.ListenThread.Abort(); } #endregion } /// <summary> /// 接收对象事件参数 /// </summary> [Serializable] public class ReceiveObjectEventArgs : EventArgs { private object _obj; private System.Net.IPEndPoint _iep; /// <summary> /// 构建一个接收对象事件的参数 /// </summary> /// <param name="obj">接收到的对象</param> /// <param name="iep">发送者的网络端点</param> internal ReceiveObjectEventArgs(object obj, System.Net.IPEndPoint iep) { this._obj = obj; this._iep = iep; } /// <summary> /// 构建一个空的接收对象事件参数 /// </summary> public ReceiveObjectEventArgs():this(null, null) { } /// <summary> /// 接收到的对象 /// </summary> public object Obj { get { return this._obj; } } /// <summary> /// 发送方的网络端点 /// </summary> public System.Net.IPEndPoint RemoteIEP { get { return this._iep; } set { this._iep = value; } } } /// <summary> /// 接收对象事件的委托 /// </summary> public delegate void ReceiveObjectEventHandler(object sender, ReceiveObjectEventArgs e); }
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