切实解决socket连接掉线检测
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新公司在做物联网,要做与modbus设备的通讯服务。在过程中除了研究modbus协议外,最麻烦的就是设备在线状态的检测问题。
Socket本身无法很好的捕获连接断开事件,或者说根本没这功能。总不能每次发生数据通讯时,通过异常来判断吧。
所以经过了各种测试及查询(这里还是要感谢国外的友人们,鄙视一下国人),总算找到一种相对稳定的方法。
该方法利用了tcp/ip协议本省的keep-alive规则。
keep-alive简单来说,就是tcp协议中制定的心跳检测,用来判断连接是否存活。默认是不启动的,需要进行设置。
serverFullAddr = new IPEndPoint(IPAddress.Any, portNo);//设置IP,端口
server = new TcpListener(serverFullAddr);
server.Start();
// 启用keep-alive
server.Server.IOControl(IOControlCode.KeepAliveValues, GetKeepAliveData(), null);
server.Server.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.KeepAlive, true);
上面是server端演示代码,这里我用的是tcplistener,毕竟比较方便。而且用来和DTU通讯的时候,使用的NetworkStream,这个相对好用。
client = server.AcceptTcpClient();
// 启用keep-alive
client.Client.IOControl(IOControlCode.KeepAliveValues, GetKeepAliveData(), null);
client.Client.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.KeepAlive, true);
上面是客户端启用的设置。
按照查询到的理论,应该任意一方面设置了就可以,不过我这里都启用了,姑且算保险吧。
然后就是IOControl设置的数据了。
private byte[] GetKeepAliveData()
{
uint dummy = 0;
byte[] inOptionValues = new byte[Marshal.SizeOf(dummy) * 3];
BitConverter.GetBytes((uint)1).CopyTo(inOptionValues, 0);
BitConverter.GetBytes((uint)3000).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy));//keep-alive间隔
BitConverter.GetBytes((uint)500).CopyTo(inOptionValues, Marshal.SizeOf(dummy) * 2);// 尝试间隔
return inOptionValues;
}
keep-alive如果使用windows默认,可能2个小时才会发送一次心跳,我这里检测设备在线,肯定不能这么长时间,我的读数频率都是以分钟作为单位的,出于各方面考虑
我这里设置的keep-alive每3秒发送一次。如果对方没有响应,每0.5秒后发送一次确认,如果连续3次没有回应,连接会自动变成TcpState.Established。
这里说一下,查询过程中发现很多人使用socket去poll来进行判断,在测试中,发现不好用,响应不及时,后来多方查找资料并测试,发现通过系统本身的连接来进行判断比较准确,方法如下:
/// <summary>
/// THIS FUNCTION WILL CHECK IF CLIENT IS STILL CONNECTED WITH SERVER.
/// </summary>
/// <returns>FALSE IF NOT CONNECTED ELSE TRUE</returns>
public bool isClientConnected(TcpClient ClientSocket)
{
IPGlobalProperties ipProperties = IPGlobalProperties.GetIPGlobalProperties();
TcpConnectionInformation[] tcpConnections = ipProperties.GetActiveTcpConnections();
foreach (TcpConnectionInformation c in tcpConnections)
{
TcpState stateOfConnection = c.State;
if (c.LocalEndPoint.Equals(ClientSocket.Client.LocalEndPoint) && c.RemoteEndPoint.Equals(ClientSocket.Client.RemoteEndPoint))
{
if (stateOfConnection == TcpState.Established)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
}
return false;
}
这样解决办法就简单了。
单独写一个CheckAlive的线程进行检测,然后抛出事件并移除连接就ok。
public void StartCheckAlive()
{
Thread th = new Thread(new ThreadStart(CheckAlive));
th.IsBackground = true;
th.Start();
TCPLogger.Log("CheckAlive线程已启动");
}
private void CheckAlive()
{
Thread.Sleep(10000);
while(isListen)
{
try
{
lock (ClientList)
{
foreach (ClientItem item in ClientList)
{
//if (item.Client.Client.Poll(500, System.Net.Sockets.SelectMode.SelectRead) && (item.Client.Client.Available == 0))
if (!isClientConnected(item.Client))
{
removeQueue.Enqueue(item);
continue;
}
}
while (removeQueue.Count > 0)
{
ClientItem item = removeQueue.Dequeue();
clientList.Remove(item);
try
{
TCPLogger.Log("关闭客户端连接");
item.Client.Close();
}
catch (Exception ex)
{
TCPLogger.Log("关闭客户端连接", ex);
}
TCPLogger.Log("CheckAlive移除链接:" + item.RegCode);
if (OnClientRemoved != null)
OnClientRemoved(item.RegCode);
}
}
}catch(Exception e)
{
TCPLogger.Log("CheckAlive异常.", e);
}
Thread.Sleep(500);
}
}
项目内容比较多,并且是公司项目,就不完整贴出来了,相信会对大家有帮助。
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