哎~~ 想想大部分园友应该对 "高性能" 字样更感兴趣，为了吸引眼球所以标题中一定要突出，其实我更喜欢的标题是《猴赛雷，C#编写TCP服务的花样姿势！》。

本篇文章的主旨是使用 .NET/C# 实现 TCP 高性能服务的不同方式，包括但不限于如下内容：

在 .NET/C# 中对于 Socket 的支持均是基于 Windows I/O Completion Ports 完成端口技术的封装，通过不同的 Non-Blocking 封装结构来满足不同的编程需求。以上方式均已在 Cowboy.Sockets 中有完整实现，并且 APM 和 TAP 方式已经在实际项目中应用。Cowboy.Sockets 还在不断的进化和完善中，如有任何问题请及时指正。

虽然有这么多种实现方式，但抽象的看，它们是一样一样的，用两个 Loop 即可描述：Accept Loop 和 Read Loop，如下图所示。（这里提及的 "Loop" 指的是一种循环方式，而非特指 while/for 等关键字。）

在任何 TCP Server 的实现中，一定存在一个 Accept Socket Loop，用于接收 Client 端的 Connect 请求以建立 TCP Connection。

在任何 TCP Server 的实现中，一定存在一个 Read Socket Loop，用于接收 Client 端 Write 过来的数据。

如果 Accept 循环阻塞，则会导致无法快速的建立连接，服务端 Pending Backlog 满，进而导致 Client 端收到 Connect Timeout 的异常。如果 Read 循环阻塞，则显然会导致无法及时收到 Client 端发过来的数据，进而导致 Client 端 Send Buffer 满，无法再发送数据。

从实现细节的角度看，能够导致服务阻塞的位置可能在：

1-2 涉及到 Accept 过程和 Connection 的建立过程，3-4 涉及到 ReceiveBuffer 的处理过程，5-6 涉及到应用逻辑侧的实现。

Java 中著名的 Netty 网络库从 4.0 版本开始对于 Buffer 部分做了全新的尝试，采用了名叫 ByteBuf 的设计，实现 Buffer Zero Copy 以减少高并发条件下 Buffer 拷贝带来的性能损失和 GC 压力。DotNetty，Orleans ，Helios 等项目正在尝试在 C# 中进行类似的 ByteBuf 的实现。

APM 方式：TcpSocketServer

TcpSocketServer 的实现是基于 .NET Framework 自带的 TcpListener 和 TcpClient 的更进一步的封装，采用基于 APM 的 BeginXXX 和 EndXXX 接口实现。

TcpSocketServer 中的 Accept Loop 指的就是，

BeginAccept -> EndAccept-> BeginAccept -> EndAccept -> BeginAccept -> ...

每一个建立成功的 Connection 由 TcpSocketSession 来处理，所以 TcpSocketSession 中会包含 Read Loop，

BeginRead -> EndRead -> BeginRead -> EndRead -> BeginRead -> ...

TcpSocketServer 通过暴露 Event 来实现 Connection 的建立与断开和数据接收的通知。

event EventHandler<TcpClientConnectedEventArgs> ClientConnected; event EventHandler<TcpClientDisconnectedEventArgs> ClientDisconnected; event EventHandler<TcpClientDataReceivedEventArgs> ClientDataReceived;

使用也是简单直接，直接订阅事件通知。

StartServer() { _server = new TcpSocketServer(22222); _server.ClientConnected += server_ClientConnected; _server.ClientDisconnected += server_ClientDisconnected; _server.ClientDataReceived += server_ClientDataReceived; _server.Listen(); } static void server_ClientConnected(object sender, TcpClientConnectedEventArgs e) { Console.WriteLine(, e.Session.RemoteEndPoint, e.Session)); } static void server_ClientDisconnected(object sender, TcpClientDisconnectedEventArgs e) { Console.WriteLine(, e.Session)); } static void server_ClientDataReceived(object sender, TcpClientDataReceivedEventArgs e) { var text = Encoding.UTF8.GetString(e.Data, e.DataOffset, e.DataLength); Console.Write(, e.Session.RemoteEndPoint, e.Session)); Console.WriteLine(, text)); _server.Broadcast(Encoding.UTF8.GetBytes(text)); }

TAP 方式：AsyncTcpSocketServer

AsyncTcpSocketServer 的实现是基于 .NET Framework 自带的 TcpListener 和 TcpClient 的更进一步的封装，采用基于 TAP 的 async/await 的 XXXAsync 接口实现。

然而，实际上 并没有创建什么神奇的效果，其内部实现只是将 APM 的方法转换成了 TAP 的调用方式。

//************* Task-based async public methods ************************* [HostProtection(ExternalThreading = true)] public Task<Socket> AcceptSocketAsync() { return Task<Socket>.Factory.FromAsync(BeginAcceptSocket, EndAcceptSocket, null); } [HostProtection(ExternalThreading = true)] public Task<TcpClient> AcceptTcpClientAsync() { return Task<TcpClient>.Factory.FromAsync(BeginAcceptTcpClient, EndAcceptTcpClient, null); }

AsyncTcpSocketServer 中的 Accept Loop 指的就是，

while (IsListening) { var tcpClient = await _listener.AcceptTcpClientAsync(); }