上一篇中说到了“泵”在编程中的作用以及一些具体用处，但没有实际demo，可能不好理解，这篇文章我分享一个UDP通信的demo，大概实现了类似“飞鸽传书”在局域网中文本消息和文件传输的功能。功能不全也不是很完善，但足以说明“泵”在代码中的具体应用。

先来回忆一下上篇中“泵”的含义，首先它是可持续运作的，其次它可以将“数据”从一个地方传递到另外一个地方，供其他人使用。搬一张上篇的图：

图1 程序中“泵”结构图

如上图所示，每个泵有一个“待处理”的数据容器（缓冲区），泵循环里面还可以有一个“预处理”的地方，可以在数据被传递之前，先做处理，最后，泵会输出数据，供别人使用。完成“数据源”->“泵”->“使用者”这样一个过程，明显“泵”起到动力的作用。我们可以看见，“使用者”使用数据的过程包含在“泵循环”之内，也就是说，如果使用数据时，耗时太长，一次“泵循环”不能及时返回，那么，缓冲区中的数据就会累积，得不到及时处理，影响“泵”的工作效率。能解决该问题有两种途径：

  • 1）在使用数据时，不做长时间耗时操作；
  • 2）先不直接使用数据，先将“泵”传递出来的数据存入另外一个容器（缓冲区），再另外开辟线程去处理缓冲区中的数据。

其中1）明显治标不治本，不能解决实际问题，2）倒是可以一试，因为它将“使用数据”和“泵循环”分离开来，使“使用数据”不会直接影响到“泵”的工作。其实上一篇中说到“UDP通信结构”时就已经按照2）所说的实现的，我那时候说不能将数据处理、数据分析都放在“数据接收泵”中，因为有一个主要原因就是，那样做会影响数据接收的效率。后来我画了一张UDP通信结构图，里面用到了三个“泵”（数据接收泵、数据分析泵、数据处理泵），如下图：

图2 UDP通信中“泵”的使用

如上图，“数据分析泵”使用到了“数据接收泵”传递出来的数据，“数据处理泵”使用到了“数据分析泵”传递出来的数据，它们都没有直接使用，都是先将数据存入对应缓冲区，然后开辟新的“泵”（也是另开辟线程吧）去处理。这样一来，每个环节互不影响其他环节的工作效率。

在实现这个UDP通信demo时，我定义了三个“泵”类，一个数据发送类，和一个帮助类，分别如下：

  • UDPSocket：主要实现了数据接受泵，以及socket绑定等；
  • DataAnalyse：数据分析泵；
  • DataDeal：数据处理泵；
  • UDPSender：数据发送；
  • Help.cs中一些类型：辅助功能。

其中，DataAnalyse是UDPSocket中“泵”传递出来数据的使用者，DataDeal是DataAnalyse中“泵”传递出来数据的使用者，然后我们（开发者）是DataDeal中“泵”传递出来数据的使用者。

需要说明的是，默认请款下，DataDeal中的“泵”是不会传递出来任何数据，DataAnalyse中的“泵”也不会传递出来任何数据，我们需要根据具体需求，实现自己的DataDeal和DataAnalyse类，重写Deal和Analyse虚方法。我定义了两个类，分别为MyDataDeal和MyDataAnalyse，具体代码如下：

  1.     /// <summary>
  2.     /// 自定义数据处理类 重写Deal方法
  3.     /// 负责处理某一些数据，其余交给基类
  4.     /// 可以继续从MyDataDeal派生新的类，继续重写Deal方法
  5.     /// </summary>
  6.     public class MyDataDeal : DataDeal
  7.     {
  8.         public event LoginEventHandler Login;
  9.         public event LoginBackEventHandler LoginBack;
  10.         public event TxtMessageReceivedEventHandler TxtMessageReceived;
  11.         public event TxtMessageBackEventHandler TxtMessageBack;
  12.         public event LogoutEventHandler Logout;
  13.         public event AskSendFileEventHandler AskSendFile;
  14.         public event AskSendFileBackEventHandler AskSendFileBack;
  15.         public event SendFileDataEventHandler SendFileData;
  16.         public event ReceiveFileOKEventHandler ReceiveFileOK;
  17.         public event SendFileStopEventHandler SendFileStop;
  18.         public event ReceiveFileStopEventHandler ReceiveFileStop;
  19.         public event SendFileDataBackEventHandler SendFileDataBack; 
  20.  
  21.         public MyDataDeal(DataAnalyse dataAnalyse)
  22.             : base(dataAnalyse)
  23.         {
  24.  
  25.         }
  26.         protected override void Deal(Data data)
  27.         {
  28.             switch (data.Msg)
  29.             {
  30.                 case Msg.ZMsg1:
  31.                     {
  32.                         if (Login != null)
  33.                         {
  34.                             Login(data.RemoteIP, data.RemotePort, data.Content.ToString());
  35.                         }
  36.                         break;
  37.                     }
  38.                 case Msg.ZMsg2:
  39.                     {
  40.                         if (LoginBack != null)
  41.                         {
  42.                             LoginBack(data.RemoteIP, data.RemotePort, data.Content.ToString());
  43.                         }
  44.                         break;
  45.                     }
  46.                 case Msg.ZMsg3:
  47.                     {
  48.                         if (TxtMessageReceived != null)
  49.                         {
  50.                             TxtMessageReceived(data.RemoteIP, data.RemotePort, data.Content.ToString());
  51.                         }
  52.                         break;
  53.                     }
  54.                 case Msg.ZMsg4:
  55.                     {
  56.                         if(TxtMessageBack != null)
  57.                         {
  58.                             TxtMessageBack(data.RemoteIP, data.RemotePort, data.Content.ToString());
  59.                         }
  60.                         break;
  61.                     }
  62.                 case Msg.ZMsg5:
  63.                     {
  64.                         if (Logout != null)
  65.                         {
  66.                             Logout(data.RemoteIP, data.RemotePort, data.Content.ToString());
  67.                         }
  68.                         break;
  69.                     }
  70.                 case Msg.ZMsg6:
  71.                     {
  72.                         if (AskSendFile != null)
  73.                         {
  74.                             object[] objs = data.Content as object[];
  75.                             int uid = (int)objs[];
  76.                             long length = (long)objs[];
  77.                             string filename = objs[].ToString();
  78.  
  79.                             AskSendFile(data.RemoteIP, data.RemotePort, filename, length, uid);
  80.                         }
  81.                         break;
  82.                     }
  83.                 case Msg.ZMsg7:
  84.                     {
  85.                         if (AskSendFileBack != null)
  86.                         {
  87.                             object[] objs = data.Content as object[];
  88.                             int uid = (int)objs[];
  89.                             int result = (int)objs[];
  90.                             AskSendFileBack(data.RemoteIP, data.RemotePort, result, uid);
  91.                         }
  92.                         break;
  93.                     }
  94.                 case Msg.ZMsg8:
  95.                     {
  96.                         if (SendFileData != null)
  97.                         {
  98.                             object[] objs = data.Content as object[];
  99.                             int uid = (int)objs[];
  100.                             int part = (int)objs[];
  101.                             byte[] dat = objs[] as byte[];
  102.                             SendFileData(data.RemoteIP, data.RemotePort, dat, uid, part);
  103.                         }
  104.                         break;
  105.                     }
  106.                 case Msg.ZMsg9:
  107.                     {
  108.                         if (ReceiveFileOK != null)
  109.                         {
  110.                             int uid = (int)data.Content;
  111.                             ReceiveFileOK(data.RemoteIP, data.RemotePort, uid);
  112.                         }
  113.                         break;
  114.                     }
  115.                 case Msg.ZMsg10:
  116.                     {
  117.                         if (SendFileStop != null)
  118.                         {
  119.                             int uid = (int)data.Content;
  120.                             SendFileStop(data.RemoteIP, data.RemotePort, uid);
  121.                         }
  122.                         break;
  123.                     }
  124.                 case Msg.ZMsg11:
  125.                     {
  126.                         if (ReceiveFileStop != null)
  127.                         {
  128.                             int uid = (int)data.Content;
  129.                             ReceiveFileStop(data.RemoteIP, data.RemotePort, uid);
  130.                         }
  131.                         break;
  132.                     }
  133.                 case Msg.ZMsg12:
  134.                     {
  135.                         if (SendFileDataBack != null)
  136.                         {
  137.                             object[] objs = data.Content as object[];
  138.                             int uid = (int)objs[];
  139.                             int part = (int)objs[];
  140.                             SendFileDataBack(data.RemoteIP, data.RemotePort, uid, part);
  141.                         }
  142.                         break;
  143.                     }
  144.                 default:
  145.                     {
  146.                         base.Deal(data); //其他由基类处理
  147.                         break;
  148.                     }
  149.             }
  150.         }
  151.     }
  152.     public delegate void LoginEventHandler(string remoteIP,int remotePort,string remoteName);
  153.     public delegate void LoginBackEventHandler(string remoteIP,int remotePort,string remoteName);
  154.     public delegate void TxtMessageReceivedEventHandler(string remoteIP,int remotePort,string txtMsg);
  155.     public delegate void TxtMessageBackEventHandler(string remoteIP,int remotePort,string txtMsgBack);
  156.     public delegate void LogoutEventHandler(string remoteIP,int remotePort,string remoteName);
  157.     public delegate void AskSendFileEventHandler(string remoteIP,int remotePort,string filename,long length,int uid);
  158.     public delegate void AskSendFileBackEventHandler(string remoteIP,int remotePort,int result,int uid);
  159.     public delegate void SendFileDataEventHandler(string remoteIP,int remotePort,byte[] data,int uid,int part);
  160.     public delegate void ReceiveFileOKEventHandler(string remoteIP,int remotePort,int uid);
  161.     public delegate void SendFileStopEventHandler(string remoteIP,int remotePort,int uid);
  162.     public delegate void ReceiveFileStopEventHandler(string remoteIP,int remotePort,int uid);
  163.     public delegate void SendFileDataBackEventHandler(string remoteIP,int remotePort,int uid,int part);

MyDataDeal

  1.      /// <summary>
  2.      /// 自定义数据分析类 重写Analyse方法
  3.      /// 负责分析某一些数据，其余交给基类
  4.      /// 可以继续从MyDataAnalyse派生新的类，继续重写Analyse方法
  5.      /// </summary>
  6.      public class MyDataAnalyse : DataAnalyse
  7.      {
  8.          public MyDataAnalyse(UDPSocket udpSocket)
  9.              : base(udpSocket)
  10.          {
  11.  
  12.          }
  13.          protected override void Analyse(RawData rawData)
  14.          {
  15.              string ip = (rawData.RemoteEP as IPEndPoint).Address.ToString(); //远端IP
  16.              int port = (rawData.RemoteEP as IPEndPoint).Port; //远端端口
  17.              if (rawData.Buffer.Length > )
  18.              {
  19.                  Msg msg = (Msg)(rawData.Buffer[]); //头
  20.                  switch (msg)
  21.                  {
  22.                      case Msg.ZMsg1: //登录
  23.                          {
  24.                              string data = Encoding.Unicode.GetString(rawData.Buffer, , rawData.Length - );  //从1开始  因为前面有一个 头  下同，注意是 rawData.Length(实际接收数据)  不是rawData.Buffer.Length
  25.                              OnAnalysed(msg, data, ip, port);
  26.                              break;
  27.                          }
  28.                      case Msg.ZMsg2: //登录反馈
  29.                          {
  30.                              string data = Encoding.Unicode.GetString(rawData.Buffer, , rawData.Length - );
  31.                              OnAnalysed(msg, data, ip, port);
  32.                              break;
  33.                          }
  34.                      case Msg.ZMsg3: //文本信息
  35.                          {
  36.                              string data = Encoding.Unicode.GetString(rawData.Buffer, , rawData.Length - );
  37.                              OnAnalysed(msg, data, ip, port);
  38.                              break;
  39.                          }
  40.                      case Msg.ZMsg4: //文本信息反馈
  41.                          {
  42.                              string data = Encoding.Unicode.GetString(rawData.Buffer, , rawData.Length - );
  43.                              OnAnalysed(msg, data, ip, port);
  44.                              break;
  45.                          }
  46.                      case Msg.ZMsg5: //退出
  47.                          {
  48.                              string data = Encoding.Unicode.GetString(rawData.Buffer, , rawData.Length - );
  49.                              OnAnalysed(msg, data, ip, port);
  50.                              break;
  51.                          }
  52.                      case Msg.ZMsg6: //请求发送文件
  53.                          {
  54.                              int uid = BitConverter.ToInt32(rawData.Buffer, ); //文件唯一标示
  55.                              long length = BitConverter.ToInt64(rawData.Buffer, ); //文件大小
  56.                              string filename = Encoding.Unicode.GetString(rawData.Buffer, , rawData.Length - ); //文件名称
  57.                              OnAnalysed(msg, new object[] { uid, length, filename }, ip, port); //
  58.                              break;
  59.                          }
  60.                      case Msg.ZMsg7: //请求发送文件反馈
  61.                          {
  62.                              int uid = BitConverter.ToInt32(rawData.Buffer, ); //文件唯一标示
  63.                              int result = BitConverter.ToInt32(rawData.Buffer, ); //反馈结果
  64.                              OnAnalysed(msg, new object[] { uid, result }, ip, port);
  65.                              break;
  66.                          }
  67.                      case Msg.ZMsg8: //发送文件数据
  68.                          {
  69.                              int uid = BitConverter.ToInt32(rawData.Buffer, ); //文件唯一标示
  70.                              int part = BitConverter.ToInt32(rawData.Buffer, ); //段ID
  71.                              byte[] data = new byte[rawData.Length - ]; //实际文件数据
  72.                              Buffer.BlockCopy(rawData.Buffer, , data, , data.Length);
  73.                              OnAnalysed(msg, new object[] { uid, part, data }, ip, port);
  74.                              break;
  75.                          }
  76.                      case Msg.ZMsg9: //接收文件完毕
  77.                          {
  78.                              int uid = BitConverter.ToInt32(rawData.Buffer, ); //文件唯一标示
  79.                              OnAnalysed(msg, uid, ip, port);
  80.                              break;
  81.                          }
  82.                      case Msg.ZMsg10: //发送方中止发送文件
  83.                          {
  84.                              int uid = BitConverter.ToInt32(rawData.Buffer, ); //文件唯一标示
  85.                              OnAnalysed(msg, uid, ip, port);
  86.                              break;
  87.                          }
  88.                      case Msg.ZMsg11: //接收方中止接收文件
  89.                          {
  90.                              int uid = BitConverter.ToInt32(rawData.Buffer, ); //文件唯一标示
  91.                              OnAnalysed(msg, uid, ip, port);
  92.                              break;
  93.                          }
  94.                      case Msg.ZMsg12: //发送文件数据反馈
  95.                          {
  96.                              int uid = BitConverter.ToInt32(rawData.Buffer, ); //文件唯一标示
  97.                              int part = BitConverter.ToInt32(rawData.Buffer, ); //段ID
  98.                              OnAnalysed(msg, new object[] { uid, part }, ip, port);
  99.                              break;
  100.                          }
  101.                      default:
  102.                          {
  103.                              base.Analyse(rawData);  //其他由基类分析
  104.                              break;
  105.                          }
  106.                  }
  107.              }
  108.          }
  109.      }

MyDataAnalyse

如代码所示，各位下载源码后，可以将UDPSocket、UDPSender、DataDeal、DataAnalyse以及Help.cs文件中的一些类型封装起来，生成一个通用程序集，实际使用中，只需要引用该程序集，并且实现自己的DataDeal和DataAnalyse就行。

另外，demo中我还定义了一套自己的“通信协议”，如下：

  1.  ZMsg1：用户新上线                  头+用户信息
  2.  ZMsg2：用户新上线反馈              头+反馈用户信息
  3.  ZMsg3：文本消息                    头+密码+消息正文
  4.  ZMsg4：文本消息反馈                头+原始消息
  5.  ZMsg5：离线                        头+任意文本
  6.  ZMsg6：请求发送文件                头+发送文件的唯一标示+大小+文件名
  7.  ZMsg7：请求发送文件反馈            头+文件的唯一标示+1或0           1代表接收 0代表拒绝
  8.  ZMsg8：发送文件数据                头+文件唯一标示+段ID+文件数据（byte[]）
  9.  ZMsg9：接收文件完毕                头+文件唯一标示
  10.  ZMsg10：发送方中止发送文件         头+文件唯一标示
  11.  ZMsg11：接收方中止接收文件         头+文件唯一标示
  12.  ZMsg12：发送文件数据反馈           头+文件唯一标示+段ID

消息协议

通信协议根据具体需求而不同。

总结一下，在其他项目中具体使用步骤如下：

  1. 根据具体需求，定义一套“消息协议”；
  2. 从DataAnalyse派生出一个新的类，根据“消息协议”重写Analyse方法，进行数据分析；
  3. 从DataDeal派生出一个新的类，根据具体业务逻辑重写Deal方法，进行数据处理；
  4. 数据发送方必须严格按照“消息协议”发送数据；
  5. 最后，你要做的就是注册DataDeal派生类的一些事件，使用“泵”传递出来的程序可识别数据。

源码下载地址：http://files.cnblogs.com/xiaozhi_5638/UDPMessager.rar

希望对各位有帮助。附几张效果图

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