2018-09-29 基于ProtoBuf的服务器与客服端的交互

基于ProtoBuf的服务器与客服端的交互
1,Protocol Buffer 简称 ProtoBuf,是用于结构化数据串行化的灵活、高效、自动的方法,又如 XML。
简单来说,它就是一种二进制格式,是google发起的,目前广泛应用在各种开发语言中。具体的介绍可以参见:https://code.google.com/p/protobuf/ 。我们之所以选择protobuf,是基于它的高效,数据冗余少,编程简单等特性。关于C#的protobuf实现,网上有好几个版本,公认比较好的是Protobuf-net。

有些实验中ProtoBuf比xml序列化小5倍,比二进制也近小一倍,有人说ProtoBuf比xml可以小到20倍,根据数据的复杂度这是有可能的。ProtoBuf的数据格式做为数据报文有着绝对优势,当然也有个弊端,它是2进制报文,没有xml格式这样的可读性,要想看懂报文内容只能用ProtoBuf反序列化了。

安装:打开工具下的NuGet程序包管理器下的程序包管理器控制台如图所示:


图片1.png


在包管理器里输入
PM > Install-Package protobuf-net即可。

服务器端代码如下:
定义Perctent类

using ProtoBuf;

namespace Client
{
    [ProtoContract]
    public class Percent
    {
        [ProtoMember(1)]
        public string name;
        [ProtoMember(2)]
        public int age;
        [ProtoMember(3)]
        public int sex;
    }
}

server类封装成单例

 class GameServer
    {
        private static GameServer _instance;
        public static GameServer Instance
        {
            get
            {
                if (_instance==null)
                {
                    _instance = new GameServer();
                }
                return _instance;
            }
           
        }
        Dictionary<string, ScocketClient> clients = new Dictionary<string, ScocketClient>();
        string ip = "127.0.0.1";
        int port = 8500;
        TcpListener listener;
        public GameServer()
        {
            IPAddress address = IPAddress.Parse(ip);

            listener = new TcpListener(address, port);
            listener.Start(); //开始侦听
            Console.WriteLine("服务器开始侦听");
         void AcceptTcp(IAsyncResult ar)
        {
            try
            {
                TcpClient client = listener.EndAcceptTcpClient(ar);
                ScocketClient socket = new ScocketClient(client);
                string key = client.Client.RemoteEndPoint.ToString();
                clients.Add(key, socket);
                //再次异步接受客服端链接
                listener.BeginAcceptTcpClient(AcceptTcp, null);
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine(e.ToString());
            }      
        }
        public  void BroadCast(string msg)
        {
            foreach (var item in clients)
            {
                    item.Value.Send(msg);
            }
        }
        public void BroadCast(byte[] buffer)
        {
            foreach (var item in clients)
            {
                item.Value.Send(buffer);
            }
        }
        public  void DidConnect(string clientkey)
        {
            clients.Remove(clientkey);
            Console.WriteLine(clientkey + "断开连接");
        }
    }

写出ProtobufHelper类来实现传递Protobuf的序列化和反序列化 ,T为泛型。

 class ProtobufHelper
    {
        //序列化
       public  static byte[] Serialize<T>(T t)
        {
            using (MemoryStream stream = new MemoryStream())
            {
                Serializer.Serialize<T>(stream, t);
                return stream.ToArray();
            }
        }
        //反序列化
        public static  T Deserialize<T>(byte[] bytes)
        {
            using (MemoryStream ms = new MemoryStream(bytes))
            {
                T p = Serializer.Deserialize<T>(ms);
                return p;
            }
        }
    }

main方法:

static void Main(string [] args)
        {

            GameServer server = GameServer.Instance;
            while (true)
            {
                Console.WriteLine("按ESC退出");
                ConsoleKey key = Console.ReadKey(true).Key;
                if (key==ConsoleKey.Escape)
                {
                    break;
                }
            }
        }

ScocketClient类来实现发送广播和接收消息并解析

 class ScocketClient
    {
        public const int bufferSize = 8192;
        byte[] buffer = new byte[bufferSize];//定义buffer缓冲区

        TcpClient client;
        NetworkStream stream;

        MemoryStream men;//缓存流
        BinaryReader reader;//缓存流的读取器

        public ScocketClient(TcpClient _client)
        {
            client = _client;
            Console.WriteLine("客服端链接成功" + client.Client.RemoteEndPoint);
            stream = client.GetStream();
            men = new MemoryStream();
            reader = new BinaryReader(men);
            stream.BeginRead(buffer, 0, bufferSize, Read, null);
        }
        //子线程读取消息
        void Read(IAsyncResult ar)
        {
            try
            {
                int readCount = stream.EndRead(ar);
                if (readCount == 0) throw new Exception("读取异常");

                OnReceive(buffer, readCount);

                lock (client)
                {
                    Array.Clear(buffer, 0, bufferSize);
                    stream.BeginRead(buffer, 0, bufferSize, Read, null);
                }

            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine(e.ToString());
                OnDisConnect();
            }
        }

        //逻辑层 ,解包,处理[长度+消息]
        void OnReceive(byte[] bytes, int count)
        {
            men.Seek(0, SeekOrigin.End);//指针指向最后
            men.Write(bytes, 0, count);//消息往后追加
            men.Seek(0, SeekOrigin.Begin);//指针指向开头,开始读消息
            while (ReMainLength() > 4)
                {   //获取消息长度  指针后移4位
                    int length = reader.ReadInt32();
                    if (ReMainLength() >= length)//剩余的字节数是否大于消息长度
                    {
                        byte[] content = reader.ReadBytes(length);
                        OnMessage(content);
                    }
                    else
                    {
                        men.Seek(-4, SeekOrigin.Current);//把指针前移4位,保证消息的完整性[长度+消息]
                        break;
                    }
                }
                byte[] remain = reader.ReadBytes(ReMainLength());//把剩余的半包读取出来
                men.SetLength(0);//清空缓存流
                men.Write(remain, 0, remain.Length);//写入剩余的半包
            }

        //得到一条消息
        void OnMessage(byte[] content)
        {
            //广播给所有的客服端
            GameServer.Instance.BroadCast(content);
        }
       
        //解析二进制格式序列化
        object ReadBinaryformat(byte[] bytes)
        {
            using (MemoryStream ms=new MemoryStream())
            {
                ms.Write(bytes, 0, bytes.Length);
                ms.Flush();
                ms.Position = 0;

                var format = new BinaryFormatter();
                var obj = format.Deserialize(ms);
                return obj;
            }
        }
        //获取剩余字节长度
        int ReMainLength()
        {
            return (int)(men.Length - men.Position);
        }
        public void Write(byte[] content)
        {
            //获取消息和长度
            byte[] length = BitConverter.GetBytes(content.Length);
            //使用内存流做为缓存,拼接遵循[长度+消息]协议的消息
            MemoryStream mem = new MemoryStream();
            mem.Write(length, 0, 4);
            mem.Write(content, 0, content.Length);
            //发送最终消息
            byte[] bytes = mem.ToArray();
            stream.Write(bytes, 0, bytes.Length);
        }
        public void Send(string msg)
        {
            byte[] content = Encoding.UTF8.GetBytes(msg);
            Write(content);
        }
        public void Send(byte[] content)
        {
            Write(content);
        }
        //断开连接
        public void OnDisConnect()
        {
            GameServer.Instance.DidConnect(this.client.Client.RemoteEndPoint.ToString());
            stream.Close();
            client.Close();
        }
    }

客服端代码如下
写出ProtobufHelper类来实现传递Protobuf的序列化和反序列化 ,T为泛型。

代码同上方ProtobufHelper一样

定义Percent类,类中属性需与上方Percent一样

代码同上方上方Percent一样

SocketClient类来实现服务器的链接

class SocketClient
    {
        string ip = "127.0.0.1";
        int port = 8500;
        TcpClient client;
        NetworkStream stream;
        public const int bufferSize = 8192;
        byte[] buffer = new byte[bufferSize];

        MemoryStream men;//缓存流
        BinaryReader reader;//缓存流的读取器
        public SocketClient()
        {
            client = new TcpClient();
            // client.Connect(ip, port);

            client.BeginConnect(ip, port, OnConnect, null);//异步连接服务器
        }
        void OnConnect(IAsyncResult ar)
        {
            
            Console.WriteLine("服务器链接成功" + client.Client.RemoteEndPoint);
            stream = client.GetStream();//获取网络流
            men = new MemoryStream();
            reader = new BinaryReader(men);
            stream.BeginRead(buffer, 0, bufferSize, Read, null);//开启异步读取数据
        }
..........剩余部分与上方代码相同。
}

客服端的Main方法

 static void Main(string[] args)
        {
            SocketClient client = new SocketClient();//新建一个客服端链接
            while (true)
            {
                Console.WriteLine("请输入消息:");
                string msg=  Console.ReadLine();

                Percent p = new Percent();
                p.name = "小明";
                p.age = 20;
                p.sex = 0;

                //byte[] buffer = Binartformat(p);
                byte[] buffer = ProtobufHelper.Serialize(p);
                for (int i = 0; i < 10; i++)
                {
                    client.Send(buffer);
                }
            }

最后运行结果如下:
图片2.png
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,311评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,339评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,671评论 0 342
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,252评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,253评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,031评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,340评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,973评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,466评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,937评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,039评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,701评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,254评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,259评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,485评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,497评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,786评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容

  • 1、通过CocoaPods安装项目名称项目信息 AFNetworking网络请求组件 FMDB本地数据库组件 SD...
    阳明先生_x阅读 15,968评论 3 119
  • Spring Cloud为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具(例如配置管理,服务发现,断路器,智...
    卡卡罗2017阅读 134,599评论 18 139
  • 暮色微澜 夜幕降临,天边被负隅顽抗的落日染的血红,晚霞骑在风的背上到处炫耀自己的战果,白昼终于认输,黑暗笼罩了世界...
    凌九胖阅读 206评论 0 1
  • 天书世界 两人吃完早餐,凌绫对着镜子打扮一番,抬起手腕看下时间,对刘铭说道:“我去上班了,你这几天...
    犁地成佛阅读 455评论 0 50
  • 亲爱的滴滴宝贝: 这是妈妈写给你的第一封信,今天你21周啦!又长大了一圈圈呢!从昨天开始,妈妈就感觉到你动...
    Sonya雅恕阅读 179评论 0 1