Socket开发框架之框架设计及研究.docx

Socket开发框架之框架设计及分析虽然在APP应用、Web应用、Winform应用等大趋势下，越来越多的企业趋向于这些应用系统开发，但是Socket的应用在某些场合是很必要的，如一些停车场终端设备的接入，农业或者水利、压力监测方面的设备数据采集等，以及常见的IM（即时通讯，如腾讯QQ、阿里旺旺等）的客户端，都可以采用Socket框架进行相关的数据采集和信息通讯用途的，Socket应用可以做为APP应用、Web应用和Winform应用的补充。1、Socket应用场景一般情况下，客户端和服务端进行Socket连接，需要进行数据的交换，也就是后台提供数据查询或者写入的相关操作，它们的应用场景也是在后台有一个应用数据库支持的，如下所示。Socket服务器和客户端的通讯原理如下所示，客户端通过服务器地址和端口发起Socket连接，服务器在接收到Socket客户端的请求后，开辟一个新的Socket连接进行通讯管理，两方基于Socket协议进行数据的交互处理。2、Socket框架设计思路Socket开发是属于通信底层的开发，.NET本身也提供了非常丰富的类来实现Socket的开发工作，Socket框架应针对这些基础功能进行了很好的封装处理，已达到统一、高效的使用。要掌握或者了解Socket开发，必须了解下面所述的场景及知识。TCP客户端，连接服务器端，进行数据通信TCP服务器端，负责侦听客户端连接连接客户端的管理，如登陆，注销等，使用独立线程处理数据接收管理，负责数据的接受，并处理队列的分发，使用独立线程处理，简单处理后叫给“数据处理线程”数据处理线程，对特定的数据，采用独立的线程进行数据处理数据的封包和解包，按照一定的协议进行数据的封装和解包针对以上内容，可以封装以下功能的操作类作为共用基类：BaseSocketClient，客户端基类，负责客户端的链接、断开、发送、接收等操作。BaseSocketServer，TCP服务器管理基类，负责在独立的线程中侦听指定的端口，如果有客户端连接进来，则进行相应的处理。BaseClientManager，连接客户端管理类，该类主要负责客户端登录超时处理，连接上来的客户端维护，经过登陆验证的客户端维护，客户端登陆验证接口，客户端发送数据处理等功能。BaseReceiver，数据接收处理类，该基类是所有接受数据的处理类，负责维护数据的队列关系，并进一步进行处理。ThreadHandler，数据独立线程处理类，对每个不同类型的数据（不同的协议类型），可以用独立的线程进行处理，这里封装了一个基类，用于进行数据独立线程的处理。1）Socket客户端基类我们知道Socket通讯，分为了客户端和服务端，它们各自处理的事情是有所不同的，因此为了实现更好的代码重用，我们在这个基础上进行了不同的封装。针对Socket客户端类，我们主要需要提供基础的Socket连接及断开、接收及发送、封包拆包等常规操作过程，因此我们封装了一个客户端基类BaseSocketClient。但是为了基于不同的应用客户端，实现不同的业务沟通，我们可以在服务端接收处理不同的客户端，因此也就是需要对Socket客户端进行派生扩展，例如本框架增加了一个中心的Socket客户端、分店的Socket客户端、还有一个桥接的连接客户端（可实现转发数据功能）。?2）Socket服务端基类相对于Socket客户端基类，同样我们也创建一个Socket服务端基类，通过继承的方式，我们可以用于简化代码的重复性。该服务端基类称为 TCP服务器管理基类BaseSocketServer，负责在独立的线程中侦听指定的端口，如果有客户端连接进来，则进行相应的处理。同样我们也派生了两个服务端的基类，方便对不同的Socket客户端进行差异性处理，如对应上面的中心客户端类ClientOfCall，我们增加一个对应的服务端类ServerForCall，其他的也类似，它们的继承关系如下所示。?另外，由于我们允许不同的Socket客户端类（如ClientOfCall、ClientOfShop）的接入，那么在服务器端也会有对应 Socket服务端类（ServerForCall、ServerForShop）进行不同端口的侦听，一旦在自己所属端口有Socket接入，那么服务端类会分派给不同Socket客户端管理类来处理他们的关系和数据，这样也就进一步引入一个客户端管理类的概念，它对应不同的Socket客户端。这里也根据需要定义了一个Socket客户端管理基类BaseClientManagerT，这个T代表对应不同的客户端，这样我们就可以派生出CallClientManager和ShopClientManager两个不同的客户端管理类了，它们的继承关系如下所示。3）数据接收处理基类在不同的Sock