在c#中关于udp实现可靠地传输(数据包的分组发送)中我们讨论了，UDP包的发送，但是上一个程序有一个问题，就是数据比较大，一个Message类序列化后都有2048B，而实际的数据量也就不过 50B罢了，这就说明其中数据有效的很少，这样当传送的数据包过多后，效率会极大的降低。因此我们只有想办法减少冗余数据。
此项目中借用了飞鸽传书中的一个《FSLib.IPMessager》项目中的思想，并加以改善，感谢此项目作者，让我对此有了深刻的理解
我们需要自己定义数据的传输结构 我们可以定义一个数据头 其中包含一些基本的必要信息，然后再把要传送的数据写入尾部。我把这部分代码贴出来，要具体完整的项目请到我的资源区下载，由于LZ原创希望给点分哈！
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net;
namespace Netframe.Model
{
/// <summary>
/// 消息封包类
/// </summary>
public class MessagePacker
{
/*
* 消息包注意：
* 1.第一位始终是2(ASCII码50)
* 2.第二位到第九位是一个long类型的整数，代表消息编号
* 3.第十位到第十三位是一个int类型的整数，代表消息内容总长度
* 4.第十四位到第十七位是一个int类型的整数，代表分包的总数
* 5.第十八位到第二十一位是一个int类型的整数，代表当前的分包编号
* 6.第二十二位表示是否需要返回一个确认标识(1/0)
* 7.第二十三到第三十一位是保留的(Reserved)
* 8.第三十二字节以后是数据包
* */
/// <summary>
/// 消息版本号
/// </summary>
public static byte VersionHeader { get { return 50; } }
/// <summary>
/// 返回当前消息封包的头字节数
/// </summary>
public static int PackageHeaderLength { get { return 32; } }
/// <summary>
/// 获得消息包的字节流
/// </summary>
/// <param name="message">要打包的消息对象</param>
/// <returns></returns>
public static UdpPacketMsg[] BuildNetworkMessage(Msg message)
{
if (message.ExtendMessageBytes != null)
{
return BuildNetworkMessage(
message.RemoteAddr,
message.PackageNo,
message.Command,
message.UserName,
message.HostName,
message.Type,
message.NormalMsgBytes,
message.ExtendMessageBytes,
message.IsRequireReceive
);
}
else
{
return BuildNetworkMessage(
message.RemoteAddr,
message.PackageNo,
message.Command,
message.UserName,
message.HostName,
message.Type,
System.Text.Encoding.Unicode.GetBytes(message.NormalMsg),
System.Text.Encoding.Unicode.GetBytes(message.ExtendMessage),
message.IsRequireReceive
);
}
}
/// <summary>
/// 获得消息包的字节流
/// </summary>
/// <param name="remoteIp">远程主机地址</param>
/// <param name="packageNo">包编号</param>
/// <param name="command">命令</param>
/// <param name="options">参数</param>
/// <param name="userName">用户名</param>
/// <param name="hostName">主机名</param>
/// <param name="content">正文消息</param>
/// <param name="extendContents">扩展消息</param>
/// <returns></returns>
public static UdpPacketMsg[] BuildNetworkMessage(IPEndPoint remoteIp, long packageNo, Commands command, string userName, string hostName,Consts type ,byte[] content, byte[] extendContents, bool RequireReceiveCheck)
{
//每次发送所能容下的数据量
int maxBytesPerPackage = (int)Consts.MAX_UDP_PACKAGE_LENGTH - PackageHeaderLength;
//压缩数据流
System.IO.MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream();
System.IO.Compression.GZipStream zip = new System.IO.Compression.GZipStream(ms, System.IO.Compression.CompressionMode.Compress);
System.IO.BinaryWriter bw = new System.IO.BinaryWriter(zip, System.Text.Encoding.Unicode);
//写入头部数据
bw.Write(packageNo); //包编号
bw.Write(userName); //用户名
bw.Write(hostName); //主机名
bw.Write((long)command); //命令
bw.Write((long)type); //数据类型
bw.Write(content == null ? 0 : content.Length);//数据长度
//写入消息数据
if (content != null)
bw.Write(content);
bw.Write(extendContents == null ? 0 : extendContents.Length);//补充数据长度
if (extendContents != null)
bw.Write(extendContents);
//bw.Close();
//zip.Close();
ms.Flush();
ms.Seek(0, System.IO.SeekOrigin.Begin);
//打包数据总量
int dataLength = (int)ms.Length;
int packageCount = (int)Math.Ceiling(dataLength * 1.0 / maxBytesPerPackage);
UdpPacketMsg[] pnma = new UdpPacketMsg[packageCount];
for (int i = 0; i < packageCount; i++)
{
int count = i == packageCount - 1 ? dataLength - maxBytesPerPackage * (packageCount - 1) : maxBytesPerPackage;
byte[] buf = new byte[count + PackageHeaderLength];
buf[0] = VersionHeader;//版本号 第1位
BitConverter.GetBytes(packageNo).CopyTo(buf, 1);//消息编号 第2到9位 long类型的整数
BitConverter.GetBytes(dataLength).CopyTo(buf, 9);//消息内容长度 第10到13位 int类型的整数
BitConverter.GetBytes(packageCount).CopyTo(buf, 13);//分包总数 第14位到第17位 int类型的整数
BitConverter.GetBytes(i).CopyTo(buf, 17);//分包编号 第18位到第21位 int类型的整数
buf[21] = RequireReceiveCheck ? (byte)1 : (byte)0;//是否回确认包 第22位
//第23到第31位是保留的(Reserved)
ms.Read(buf, 32, buf.Length - 32);//第32字节以后是,具体的数据包
pnma[i] = new UdpPacketMsg()
{
Data = buf,
PackageCount = packageCount,
PackageIndex = i,
PackageNo = packageNo,
RemoteIP = remoteIp,
SendTimes = 0,
Version = 2,
IsRequireReceiveCheck = buf[21] == 1
};
}
bw.Close();
zip.Close();
ms.Close();
return pnma;
}
/// <summary>
/// 检测确认是否是这个类型的消息包
/// </summary>
/// <param name="buffer"></param>
/// <returns></returns>
public static bool Test(byte[] buffer)
{
return buffer != null && buffer.Length > PackageHeaderLength && buffer[0] == VersionHeader;
}
/// <summary>
/// 缓存接收到的片段
/// </summary>
static Dictionary<long, UdpPacketMsg[]> packageCache = new Dictionary<long, UdpPacketMsg[]>();
/// <summary>
/// 分析网络数据包并进行转换为信息对象
/// </summary>
/// <param name="packs">接收到的封包对象</param>
/// <returns></returns>
/// <remarks>
/// 对于分包消息，如果收到的只是片段并且尚未接收完全，则不会进行解析
/// </remarks>
public static Msg ParseToMessage(params UdpPacketMsg[] packs)
{
if (packs.Length == 0 || (packs[0].PackageCount > 1 && packs.Length != packs[0].PackageCount))
return null;
//尝试解压缩，先排序
Array.Sort(packs);
//尝试解压缩
System.IO.MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream();
System.IO.Compression.GZipStream zip = new System.IO.Compression.GZipStream(ms, System.IO.Compression.CompressionMode.Decompress);
//System.IO.BinaryWriter bw = new System.IO.BinaryWriter(zip, System.Text.Encoding.Unicode);
try
{
foreach (var s in packs)
{
if (zip.CanWrite)
{
zip.Write(s.Data, 0, s.Data.Length);
}
}
//Array.ForEach(packs, s => zip.Write(s.Data, 0, s.Data.Length));
}
catch (Exception e)
{
//触发事件
return null;
}
zip.Close();
ms.Flush();
ms.Seek(0, System.IO.SeekOrigin.Begin);
//构造读取流
System.IO.BinaryReader br = new System.IO.BinaryReader(ms, System.Text.Encoding.Unicode);
//开始读出数据
Msg m = new Msg(packs[0].RemoteIP);
m.PackageNo = br.ReadInt64();//包编号
m.UserName = br.ReadString();//用户名
m.HostName = br.ReadString();//主机名
m.Command = (Commands)br.ReadInt64(); //命令
m.Type = (Consts)br.ReadInt64();//数据类型
int length = br.ReadInt32(); //数据长度
m.NormalMsgBytes = new byte[length];
br.Read(m.NormalMsgBytes, 0, length);//读取内容
length = br.ReadInt32(); //附加数据长度
m.ExtendMessageBytes = new byte[length];
br.Read(m.ExtendMessageBytes, 0, length);//读取附加数据
if (m.Type == Consts.MESSAGE_TEXT)
{
m.NormalMsg = System.Text.Encoding.Unicode.GetString(m.NormalMsgBytes, 0, length); //正文
m.ExtendMessage = System.Text.Encoding.Unicode.GetString(m.ExtendMessageBytes, 0, length); //扩展消息
m.ExtendMessageBytes = null;
m.NormalMsgBytes = null;
}
return m;
}
/// <summary>
/// 尝试将收到的网络包解析为实体
/// </summary>
/// <param name="pack">收到的网络包</param>
/// <returns></returns>
/// <remarks>如果收到的包是分片包，且其所有子包尚未接受完全，则会返回空值</remarks>
public static Msg TryToTranslateMessage(UdpPacketMsg pack)
{
if (pack == null || pack.PackageIndex >= pack.PackageCount - 1) return null;
else if (pack.PackageCount == 1) return ParseToMessage(pack);
else
{
if (packageCache.ContainsKey(pack.PackageNo))
{
UdpPacketMsg[] array = packageCache[pack.PackageNo];
array[pack.PackageIndex] = pack;
//检测是否完整
if (Array.FindIndex(array, s => s == null) == -1)
{
packageCache.Remove(pack.PackageNo);
return ParseToMessage(array);
}
else
{
return null;
}
}
else
{
UdpPacketMsg[] array = new UdpPacketMsg[pack.PackageCount];
array[pack.PackageIndex] = pack;
packageCache.Add(pack.PackageNo, array);
return null;
}
}
}
/// <summary>
/// 将网络信息解析为封包
/// </summary>
/// <param name="buffer"></param>
/// <returns></returns>
public static UdpPacketMsg Parse(byte[] buffer, IPEndPoint clientAddress)
{
if (!Test(buffer)) return null;
UdpPacketMsg p = new UdpPacketMsg()
{
RemoteIP = clientAddress,
SendTimes = 0
};
p.PackageNo = BitConverter.ToInt64(buffer, 1);//包编号
p.DataLength = (int)BitConverter.ToInt64(buffer, 9); //内容长度
p.PackageCount = BitConverter.ToInt32(buffer, 17);//分包总数
p.PackageIndex = BitConverter.ToInt32(buffer, 21);//索引
p.IsRequireReceiveCheck = buffer[21] == 1;//是否需要回包
p.Data = new byte[buffer.Length - PackageHeaderLength];
Array.Copy(buffer, PackageHeaderLength, p.Data, 0, p.Data.Length);
return p;
}
}
}
c#中关于udp实现可靠地传输(数据包的分组发送) 升级版
时间： 2024-12-07 11:33:39