c# - 重用UDP服务器中的流

Question

我正在编写UDP服务器，并希望减少每个传入和传出数据报包发生的分配数量。我想做的一件事是重新使用我分配的流来读写我的数据报包。

我有这种方法，它在接收数据包时使用BinaryReader实例将缓冲区读到实例对象上。

// Simplified version of the receive data method.
private void ReceiveClientData(IAsyncResult result)
{
    int receivedData = socket.EndReceiveFrom(result, ref endPoint);
    if (receivedData == 0)
    {
        this.ListenForData(socket);
        return;
    }

    // Read the header in from the buffer first so we know what kind of message and how to route.
    this.binaryReader.BaseStream.SetLength(receivedData);
    this.binaryReader.BaseStream.Seek (0, SeekOrigin.Begin);

    // Can't reset the MemoryStream buffer to the new packet buffer.
    // How does this get consumed by the stream without allocating a new MemoryStream(buffer)?
    byte[] buffer = (byte[])result.AsyncState;

    // Deserialize the bytes into the header and datagram.
    IClientHeader header = new ClientHeader();
    header.GetMessageFromBytes(this.binaryReader);
    IClientDatagram datagram = this.datagramFactory.CreateDatagramFromClientHeader(header);
    datagram.GetMessageFromBytes(this.binaryReader);

    this.ListenForData(socket);
}

如果我想回到流的开头，重新使用相同的BinaryReader和基础MemoryStream是否安全？在进行一些读取之后，套接字似乎不会同时读取或写入数据包，这将要求我对Stream的每次调用都使用EndReceiveFrom。听起来确实可以同时执行每个操作，例如读+写，但不能同时执行读或并发写入。因此，我认为我可以重用阅读器，但不确定是否可以。为此，我必须给MemoryStream一个新的缓冲区以供读取。您可以这样做吗？还是我需要为从套接字收到的每个新数据包创建一个新的MemoryBuffer？

我想采用相同的方法将数据包发送回客户端。为了做到这一点，我尝试将MemoryStream的长度设置为0，然后再找回开头。如another answer here中所述，这似乎并未清除缓冲区。我仍然在下面的t中看到旧的缓冲区数据。

public void SendMessage(IServerDatagram message)
{
    this.binaryStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
    this.binaryStream.SetLength (0);

    // Contains old buffer data.
    var t = this.binaryStream.GetBuffer ();
    message.Serialize (this.binaryWriter);

    // Contains a mixture of new bytes + old bytes.
    byte[] data = this.binaryStream.GetBuffer();
    this.binaryWriter.Flush ();

    // Send the datagram packet.
    this.udpServerSocket.SendTo(data, this.connectedClients.FirstOrDefault().Key);
}

我不预先知道缓冲区需要多大，所以我无法将SetLength设置为新缓冲区的大小。是否有其他方法可以重新使用Stream，而不必为每个消息实例一个新消息？如果我每秒发送数千条消息，这可能会引起一些内存压力，不是吗？

Answer 1

我在使用流，阅读器和网络内容时遇到了相关的问题-并选择了某种不同的方法。我研究了BinaryReader，BinaryWriter和BitConverter实现，并编写了扩展方法以直接在底层byte []缓冲区上读写数据。皮塔饼(PITA)较轻，但我再也没有流媒体和读者了。

例如，这里是一个整数编写扩展方法:

[System.Security.SecuritySafeCritical]
public unsafe static int Write( this byte[ ] array, int value, int offset = 0 )
{
  if ( offset + sizeof( int ) > array.Length ) throw new IndexOutOfRangeException( );
  fixed ( byte* b = array )
  {
    *( ( int* ) ( b + offset ) ) = value;
  }
  return sizeof( int );
}

返回值看起来很糟糕，但是所有扩展方法都将我“移入”到字节数组中的字节数返回了……所以我可以始终如一地知道我在哪里；伪流，如果可以的话。同样，编写代码并不总是知道它在写什么。每种简单类型都有相同的替代，一种用于字符串，另一种用于byte []。

我最关心的是在客户端，我的操作环境更受限制...并且我维护一个长生命周期的读取缓冲区。 UdpClient.Receive方法为每次读取生成新的字节数组，这使我丧命。 GC疯了……这当然对UDP流非常破坏:-)因此，我找到了Receive和ReceiveAsync实现，发现我可以控制需要填充的底层 socks ，然后再次制作自己的RecieveBroadcastToBuffer扩展方法:

const int MaxUdpSize = 0x0000ffff;
const int AnyPort = 0;
static EndPoint anyV4Endpoint = new IPEndPoint( IPAddress.Any, AnyPort );
static EndPoint anyV6Endpoint = new IPEndPoint( IPAddress.IPv6Any, AnyPort );

/// <summary>Receives a UDP datagram into the specified buffer at the specified offset</summary>
/// <returns>The length of the received data</returns>
public static int ReceiveBroadcastToBuffer( this UdpClient client, byte[ ] buffer, int offset = 0 )
{
  int received;
  var socket = client.Client;
  if ( socket.AddressFamily == AddressFamily.InterNetwork )
  {
    received = socket.ReceiveFrom( buffer, offset, MaxUdpSize, SocketFlags.None, ref anyV4Endpoint );
  }
  else
  {
    received = socket.ReceiveFrom( buffer, offset, MaxUdpSize, SocketFlags.None, ref anyV6Endpoint );
  }
  return received;
}

这几乎就是UdpClient.Receive的功能...除了我控制缓冲区外。我发现UdpClient使用单个缓冲区进行读取，而我只是在发送端使用普通的ol'Socket。