C# Socket keeplive 心跳检测实例

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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，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);
}
}