高效的TCP数据拆包器

高效的TCP数据拆包器 接收器,每秒拆1KB的包达到30万以上

    /// 数据同步协义数据接收器
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// 主要功能有
    /// 1.将一个TCPSocket的所有数据所有接收
    /// 2.解析协义
    /// 3.解析完毕后的协义调用 Handler通知外部处理
    /// 4.定义一个协义解析线程不停的解析协义
    /// </remarks>
    public class TCPReceiver : IDisposable
    {
        #region 构造函数
        /// <summary>
        /// 数据同步协义数据接收器 实例
        /// </summary>
        public TCPReceiver()
        {

        }

        /// <summary>
        /// 数据同步协义数据接收器 实例
        /// </summary>
        /// <param name="protocolhead">协议头</param>
        /// <param name="protocolfoot">协议尾</param>
        public TCPReceiver(byte[] protocolhead, byte[] protocolfoot = null)
        {
            //邦定包头,与包体
            PackageHead = protocolhead;
            PackageFoot = protocolfoot;
        }

        #endregion

        /// <summary>
        /// 最大单个协义体数据长度,默认10MB
        /// </summary>
        private int maxProtocolBinary = 1024 * 1024 * 10;
        /// <summary>
        /// 最大单个协义体数据长度
        /// </summary>
        public int MaxProtocolBinary
        {
            get { return maxProtocolBinary; }
            set { maxProtocolBinary = value; }
        }

        /// <summary>
        /// 是否正在执行
        /// </summary>
        public bool IsRuning { get; set; }

        private Task task = null;
        /// <summary>
        /// 当前处理解析协义的线程
        /// </summary>
        public Task PraseProtocolTask
        {
            get { return task; }
        }

        /// <summary>
        /// 接收数据处理事件
        /// </summary>
        public Action<byte[], Socket> ProtocolReceivedHandler
        {
            get;
            set;
        }

        /// <summary>
        /// 是从哪个节点接收的数据
        /// </summary>
        public Socket Handler
        {
            get;
            set;
        }

        #region 接收数据加入到队列
        /// <summary>
        /// 接收数据处理集合,默认开放1MB的空间
        /// </summary>
        // protected System.Collections.Generic.Queue<byte> byteQueue = new Queue<byte>(1024 * 1024);

        /// <summary>
        /// 默认开放500空间,100万次单纯加入用时95毫秒
        /// </summary>
        private Queue<byte[]> receiveByteArrayQueue = new Queue<byte[]>(500);
        /// <summary>
        /// 接入队列处理器
        /// </summary>
        protected Queue<byte[]> ReceiveByteArrayQueue
        {
            get { return receiveByteArrayQueue; }
        }

#if DEBUG
        //private int cuount = 1;
#endif

        /// <summary>
        /// 接收数据
        /// </summary>
        public void Receive(byte[] buff)
        {
#if DEBUG
            //严重影响性能,会变慢1117倍
            // Console.WriteLine(buff.ToHex());
            //Console.WriteLine(buff.ByteArray2HexString());
            // Console.WriteLine("-----"+cuount++);
#endif

            lock (receiveByteArrayQueue)
            {
                //加入对像数据
                receiveByteArrayQueue.Enqueue(buff);
            }
        }
        #endregion

        #region 线程控制

        /// <summary>
        /// 停止解析协义
        /// </summary>
        public void StopParseProtocol()
        {
            IsRuning = false;
            //throw new NotImplementedException("请编写代码,在线程停止后须要将缓存队列中的数据所有处理完毕");
            //在线程停止后须要将缓存队列中的数据所有处理完毕
            for (; receiveByteArrayQueue.Count > 0; )
            {
                //处理数据
                ProcessBytes();
            }
        }
        #endregion

        #region 解析协义数据
        /// <summary>
        /// 分包用包头
        /// </summary>
        private byte[] packageHead = new byte[] { 0x7e };//0x7e

        /// <summary>
        /// 分包用包头
        /// </summary>
        public byte[] PackageHead
        {
            get { return packageHead; }
            set
            {
                if (value != null)
                {
                    packageHead = value;
                }
            }
        }
        /// <summary>
        /// 分包用包尾
        /// </summary>
        private byte[] packageFoot = new byte[] { 0x7e };
        /// <summary>
        /// 分包用包尾
        /// </summary>
        public byte[] PackageFoot
        {
            get { return packageFoot; }
            set
            {
                if (value != null)
                {
                    packageFoot = value;

                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 用于处理数据协义的功能
        /// </summary>
        List<byte> bytes = new List<byte>();

        /// <summary>
        /// 默认开 3MB的数据接收缓冲区,假设超过3MB则数据会挂掉
        /// </summary>
        //private byte[] ByteBuff = null;

        /// <summary>
        /// 协义数据实体队列,已经进行拆包后的协义数据
        /// </summary>
        private Queue<byte[]> ProtocolEntityQueue = new Queue<byte[]>(500);

        /// <summary>
        /// 找到分包用包头
        /// </summary>
        bool FindPackageHead = false;
        /// <summary>
        /// 找包头的当着序号
        /// </summary>
        int findHeadindex = 0;
        /// <summary>
        /// 找包尾
        /// </summary>
        int findFootIndex = 0;

        /// <summary>
        /// 解析协义方法
        /// 之所以先所有放到一个query里是进行高速的接收
        ///
        /// </summary>
        public void PraseProtocol()
        {
            IsRuning = true;
            while (IsRuning)
            {
                ProcessBytes();
            }
        }
        /// <summary>
        /// 处理队列中的数据删除包头,包尾巴
        /// </summary>
        public void ProcessBytes()
        {
            byte[] arr = null;
            //開始解析数据
            //1.取出数据
            lock (receiveByteArrayQueue)
            {
                if (receiveByteArrayQueue.Count > 0)
                {
                    arr = receiveByteArrayQueue.Dequeue();
                }
            }
            if (arr != null)
            {
                //锁处理
                lock (bytes)
                {
                    //此协义数据中的协义数据索引
                    // List<int> ints = new List<int>();

                    //2.将数据进行包查找
                    //開始从队列中取数据
                    for (int k = 0; k < arr.Length; k++)
                    {
                        //队列有数据
                        byte b = arr[k];
                        //假设超过最大接收字节数
                        if (maxProtocolBinary <= bytes.Count)
                        {
                            bytes.Clear();
                        }
                        //加入到对像集合
                        bytes.Add(b);
                        //3.从集合的前面開始取数据.找包头,进行拆包
                        #region 找包头
                        //等于包数据
                        if (packageHead.Length > 0 && b == packageHead[findHeadindex] && !FindPackageHead)
                        {

                            //包头找完
                            if (findHeadindex == packageHead.Length - 1)
                            {

                                //ints.Add(k);
                                System.Threading.Interlocked.Exchange(ref findHeadindex, 0);
                                if (!FindPackageHead)
                                {
                                    FindPackageHead = true;
                                }
                                //这里取一个完整包
                                byte[] byteFarm = bytes.Take(bytes.Count - packageHead.Length).ToArray();
                                //假设是有效的数据
                                if (byteFarm.Length > packageHead.Length)
                                {
                                    lock (ProtocolEntityQueue)
                                    {
                                        ProtocolEntityQueue.Enqueue(byteFarm);
                                    }
                                    //開始从 bytes 中移除数据
                                    bytes.Clear();
                                    //加入包头
                                    bytes.AddRange(packageHead);
                                }
                                //包头找完则找下一字节
                                continue;
                            }
                            else
                            {
                                System.Threading.Interlocked.Increment(ref findHeadindex);
                            }
                        }
                        else
                        {
                            System.Threading.Interlocked.Exchange(ref findHeadindex, 0);
                            //findHeadindex = 0;
                            if (!FindPackageHead && packageHead.Length == 0)
                            {
                                FindPackageHead = true;
                            }
                        }
                        #endregion

                        #region 找包尾

                        if (packageFoot != null && packageFoot.Length > 0 && FindPackageHead)
                        {
                            if (b == packageFoot[findFootIndex])
                            {
                                //包尾找完
                                if (findFootIndex == packageFoot.Length - 1)
                                {
                                    //删除包尾字节,可能会包括包头字节
                                      //byte[] byteFarm = bytes.Take(bytes.Count - packageFoot.Length).ToArray();
                                    byte[] byteFarm = bytes.ToArray();
                                    //跳过包头字节,包尾字节
                                    //byte[] byteFarm = bytes.Skip(packageHead.Length).Take(bytes.Count - (packageFoot.Length + packageHead.Length)).ToArray();
                                    //假设是有效的数据
                                    if (byteFarm.Length >= packageFoot.Length)
                                    {
                                        lock (ProtocolEntityQueue)
                                        {
                                            ProtocolEntityQueue.Enqueue(byteFarm);
                                        }
                                        //開始从 bytes 中移除数据
                                        bytes.Clear();
                                    }
                                    FindPackageHead = false;
                                    //包尾找完则找下一字节
                                    continue;
                                }
                                else
                                {
                                    System.Threading.Interlocked.Increment(ref findFootIndex);
                                }
                            }
                            else
                            {
                                System.Threading.Interlocked.Exchange(ref findFootIndex, 0);
                                //findFootIndex = 0;

                            }
                        }

                        #endregion

                    }
                }
                //4.又一次组成一个byte[] 进行数据解析
                lock (ProtocolEntityQueue)
                {
                    if (ProtocolEntityQueue.Count > 0)
                    {
                        //循环所有接收到的数据包
                        for (; ProtocolEntityQueue.Count > 0; )
                        {

                            //取取删除尾巴的的数据

                            //解析协议数据
                            byte[] bytearr = ProtocolEntityQueue.Dequeue();

                            //数据要大于分包的长度
                            if (bytearr.Length >= packageFoot.Length && bytearr.Length >= packageHead.Length)
                            {
                                ProtocolReceivedHandler.Invoke(bytearr, Handler);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            else
            {
                //停止执行
                IsRuning = false;
                //System.Threading.Thread.Sleep(5);
            }
        }

        #endregion

        /// <summary>
        /// 析构方法
        /// </summary>
        public void Dispose()
        {
            StopParseProtocol();
        }

    }

用法

TCPReceiver   rece = new  TCPReceiver();

//将接收到的数据增加处理

rece .Receive(buff);

另起一个线程进行处理

while(true)

{

rece .PraseProtocol();

}