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在C#中利用Keep-Alive处理Socket网络异常断开的方法

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    发表于 2021-7-2 15:56:36 | 显示全部楼层 |阅读模式

    网络异常断开原因主要有那些呢?归纳起来主要有以下两种:

    1、客户端程序异常。

      对于这种情况,我们很好处理,因为客户端程序异常退出会在服务端引发ConnectionReset的Socket异常(就是WinSock2中的10054异常)。只要在服务端处理这个异常就可以了。

    2、网络链路异常。

      如:网线拔出、交换机掉电、客户端机器掉电。当出现这些情况的时候服务端不会出现任何异常。这样的话上面的代码就不能处理这种情况了。对于这种情况在MSDN里面是这样处理的,我在这里贴出MSDN的原文:

    如果您需要确定连接的当前状态,请进行非阻止、零字节的 Send 调用。如果该调用成功返回或引发 WAEWOULDBLOCK 错误代码 (10035),则该套接字仍然处于连接状态;否则,该套接字不再处于连接状态。

      但是我在实际应用中发现,MSDN说的这种处理方法在很多时候根本无效,无法检测出网络已经异常断开了。那我们该怎么办呢?

      我们知道,TCP有一个连接检测机制,就是如果在指定的时间内(一般为2个小时)没有数据传送,会给对端发送一个Keep-Alive数据报,使用的序列号是曾经发出的最后一个报文的最后一个字节的序列号,对端如果收到这个数据,回送一个TCP的ACK,确认这个字节已经收到,这样就知道此连接没有被断开。如果一段时间没有收到对方的响应,会进行重试,重试几次后,向对端发一个reset,然后将连接断掉。

      在Windows中,第一次探测是在最后一次数据发送的两个小时,然后每隔1秒探测一次,一共探测5次,如果5次都没有收到回应的话,就会断开这个连接。但两个小时对于我们的项目来说显然太长了。我们必须缩短这个时间。那么我们该如何做呢?我要利用Socket类的IOControl()函数。我们来看看这个函数能干些什么:

    使用 IOControlCode 枚举指定控制代码,为 Socket 设置低级操作模式。
    命名空间:System.Net.Sockets 程序集:System(在 system.dll 中)
    语法
    C# public int IOControl ( IOControlCode ioControlCode, byte[] optionInValue, byte[] optionOutValue )
    参数 ioControlCode 一个 IOControlCode 值,它指定要执行的操作的控制代码。
    optionInValue Byte 类型的数组,包含操作要求的输入数据。
    optionOutValue Byte 类型的数组,包含由操作返回的输出数据。
    返回值 optionOutValue 参数中的字节数。

    如:

    socket.IOControl(IOControlCode.KeepAliveValues, inOptionValues,  null );

    我们要搞清楚的就是inOptionValues的定义,在C++里它是一个结构体。我们来看看这个结构体:

    struct tcp_keepalive 

        u_long  onoff; //是否启用Keep-Alive
        u_long  keepalivetime; //多长时间后开始第一次探测(单位:毫秒)
        u_long  keepaliveinterval; //探测时间间隔(单位:毫秒)
    }

    在C#中,我们直接用一个Byte数组传递给函数:

    uint dummy = 0;
    byte[] inOptionValues = new byte[Marshal.SizeOf(dummy) * 3];
    BitConverter.GetBytes((
    uint)1).CopyTo(inOptionValues, 0);//是否启用Keep-Alive
    BitConverter.GetBytes((
    uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy));//多长时间开始第一次探测
    BitConverter.GetBytes((
    uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy) * 2);//探测时间间隔

    具体实现代码:

            public static void AcceptThread()
            
    {
                Thread.CurrentThread.IsBackground 
    = true;
                
    while (true)
                
    {
                    
    uint dummy = 0;
                    
    byte[] inOptionValues = new byte[Marshal.SizeOf(dummy) * 3];
                    BitConverter.GetBytes((
    uint)1).CopyTo(inOptionValues, 0);
                    BitConverter.GetBytes((
    uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy));
                    BitConverter.GetBytes((
    uint)5000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy) * 2);
                    
    try
                    
    {
                        Accept(inOptionValues);
                    }

                    
    catch { }
                }

            }


            
    private static void Accept(byte[] inOptionValues)
            
    {
                Socket socket 
    = Public.s_socketHandler.Accept();
                socket.IOControl(IOControlCode.KeepAliveValues, inOptionValues, 
    null);
                UserInfo info 
    = new UserInfo();
                info.socket 
    = socket;
                
    int id = GetUserId();
                info.Index 
    = id;
                Public.s_userList.Add(id, info);
                socket.BeginReceive(info.Buffer, 
    0, info.Buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallBack), info);
            }

    好了,这样就成功了。

     

    哎...今天够累的,签到来了1...
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