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超轻量级、支持插件的 .NET 网络通信框架

2024-09-09 11:00:03极客资料围观23

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前言

给大家推荐一个轻量级的、支持插件的综合网络通信库:TouchSocket。

TouchSocket 的基础通信功能包括 TCP、UDP、SSL、RPC 和 HTTP。其中,HTTP 服务器支持 WebSocket、静态网页、XML-RPC、WebAPI 和 JSON-RPC 等扩展插件。

此外,TouchSocket 还支持自定义协议的 TouchRPC,具备 SSL 加密、异步调用、权限管理、错误状态返回、服务回调和分布式调用等功能。

在空载函数执行时,10 万次调用仅需 3.8 秒;在不返回状态时,仅需 0.9 秒。

项目介绍

TouchSocket(Pro)是基于 .NET 的程序集系列,可用于对应 .NET 版本的 C#、F# 和 VB.NET 项目。无论你的项目是控制台、WinForms、WPF 还是 ASP.NET Core,它都全面支持。

TouchSocket(Pro)长期支持 .NET 4.5、.NET 4.8.1、.NET Standard 2.0 三个平台,并将 .NET 6.0 作为最新稳定版支持平台,同时支持.NET 7.0 作为最新发布平台。

项目环境

.NET 4.5:保证了在.Net Framework上的最低支持版本。基本上支持全系99%的功能。

.NET 4.8.1:这是在net45的依赖基础之上,额外添加了一些微软官方库,以支持达到net6.0一样的功能(例如:Span、ValueTuple、ValueTask等)。

.NET Standard 2.0:这是保证了在一些通用平台上的最低依赖。基本上支持全系99%的功能。

.NET 6.0:这是目前最新的稳定版发布平台,它在最低依赖的前提下,还保证了全部功能。

.NET 7.0:这是目前最新的发布平台,我们会在该平台上开发最能尝鲜的功能(例如:AOT等)。

支持框架的框架Console、WPF、Winform、Blazor Server、Xamarin、MAUI、Avalonia、Mono、Unity 3D(除WebGL)、其他(即所有C#系)

项目功能

1、功能导图

 

2、项目文档

项目特点

1、传统 IOCP 与 TouchSocket 的 IOCP 模式

TouchSocket 的 IOCP 模式与传统 IOCP 不同。以微软官方示例为例,传统 IOCP 使用 MemoryBuffer 开辟一块内存,均分后给每个会话分配一个区域接收数据,收到数据后再复制并处理。而 TouchSocket 则在每次接收前从内存池中获取一个可用内存块直接用于接收,收到数据后直接处理该内存块,从而避免了复制操作。虽然这只是细节上的设计差异,但在传输 10 万次 64KB 数据时,性能提升了 10 倍。

2、数据处理适配器

TouchSocket 在设计时借鉴了其他产品的优秀理念,数据处理适配器就是其中之一。与其他产品不同的是,TouchSocket 的适配器功能更加强大、易用且灵活。它不仅可以提前解析数据包,还可以解析数据对象,并且可以随时替换,立即生效。例如,可以使用固定包头对数据进行预处理,从而解决数据分包和粘包问题;也可以直接解析 HTTP 数据协议和 WebSocket 数据协议等。

3、兼容性与适配

TouchSocket 提供多种框架模型,能够完全兼容基于 TCP 和 UDP 协议的所有协议。例如,TcpService 和 TcpClient 的基础功能与 Socket 相同,但增强了框架的坚固性和并发性,通过事件形式抛出连接和接收数据,使用户能够更加友好地使用。

项目使用

1、Nuget安装

搜索框输入TouchSocket,然后在搜索结果中选择,点击安装,具体如下图所示

2、TcpService

TcpService是Tcp系服务器基类,它不参与实际的数据交互,只是配置、激活、管理、注销、重建SocketClient类实例。

而SocketClient是当TcpClient(客户端) 成功连接服务器以后,由服务器新建的一个实例类,后续的所有通信,也都是通过该实例完成的。

var service = new TcpService();
service.Connecting = (client, e) => { return EasyTask.CompletedTask; };//有客户端正在连接
service.Connected = (client, e) => { return EasyTask.CompletedTask; };//有客户端成功连接
service.Disconnecting = (client, e) => { return EasyTask.CompletedTask; };//有客户端正在断开连接,只有当主动断开时才有效。
service.Disconnected = (client, e) => { return EasyTask.CompletedTask; };//有客户端断开连接
service.Received = (client, e) =>
{
    //从客户端收到信息
    var mes = Encoding.UTF8.GetString(e.ByteBlock.Buffer, 0, e.ByteBlock.Len);//注意:数据长度是byteBlock.Len
    client.Logger.Info($"已从{client.Id}接收到信息:{mes}");
​
    client.Send(mes);//将收到的信息直接返回给发送方
//client.Send("id",mes);//将收到的信息返回给特定ID的客户端
//将收到的信息返回给在线的所有客户端。
    //注意:这里只是一个建议思路,实际上群发应该使用生产者消费者模式设计
    //var ids = service.GetIds();
    //foreach (var clientId in ids)
    //{
    //    if (clientId != client.Id)//不给自己发
    //    {
    //        service.Send(clientId, mes);
    //    }
    //}
return EasyTask.CompletedTask;
};
​
service.Setup(new TouchSocketConfig()//载入配置
    .SetListenIPHosts("tcp://127.0.0.1:7789", 7790)//同时监听两个地址
    .ConfigureContainer(a =>//容器的配置顺序应该在最前面
    {
        a.AddConsoleLogger();//添加一个控制台日志注入(注意:在maui中控制台日志不可用)
    })
    .ConfigurePlugins(a =>
    {
        //a.Add();//此处可以添加插件
    }));
​
service.Start();//启动

3、TcpClient

TcpClient是Tcp系客户端基类,他直接参与tcp的连接、发送、接收、处理、断开等,他的业务与服务器的SocketClient是一一对应的。
var tcpClient = new TcpClient();
tcpClient.Connecting = (client, e) => { return EasyTask.CompletedTask; };//即将连接到服务器,此时已经创建socket,但是还未建立tcp
tcpClient.Connected = (client, e) => {return EasyTask.CompletedTask; };//成功连接到服务器
tcpClient.Disconnecting = (client, e) => {return EasyTask.CompletedTask; };//即将从服务器断开连接。此处仅主动断开才有效。
tcpClient.Disconnected = (client, e) => {return EasyTask.CompletedTask; };//从服务器断开连接,当连接不成功时不会触发。
tcpClient.Received = (client, e) =>
{
    //从服务器收到信息。但是一般byteBlock和requestInfo会根据适配器呈现不同的值。
    var mes = Encoding.UTF8.GetString(e.ByteBlock.Buffer, 0, e.ByteBlock.Len);
    tcpClient.Logger.Info($"客户端接收到信息:{mes}");
    return EasyTask.CompletedTask;
};
​
//载入配置
tcpClient.Setup(new TouchSocketConfig()
    .SetRemoteIPHost("127.0.0.1:7789")
    .ConfigureContainer(a =>
    {
        a.AddConsoleLogger();//添加一个日志注入
    }));
​
tcpClient.Connect();//调用连接,当连接不成功时,会抛出异常。
//Result result = tcpClient.TryConnect();//或者可以调用TryConnect
//if (result.IsSuccess())
//{
//}
​
tcpClient.Logger.Info("客户端成功连接");
​
tcpClient.Send("RRQM");

4、TcpClient 断线重连

在Config的插件配置中,使用重连插件即可。

.ConfigurePlugins(a=> 
{
   a.UseReconnection(5, true, 1000);//如需永远尝试连接,tryCount设置为-1即可。
});

项目案例

1、工程师软件工具箱

使用TouchRpc开发的一个内部工程师软件工具箱 。

2、远程监控、控制项目

项目地址

GitHub:https://github.com/RRQM/TouchSocket

Gitee:https://gitee.com/RRQM_Home/TouchSocket

文档地址:https://touchsocket.net/

最后

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