广播与P2P通道(下) -- 方案实现

广播与P2P通道(上) -- 问题与方案 一文中,我们已经找到了最优的模型,即将广播与P2P通道相结合的方案,这样能使服务器的带宽消耗降到最低,最大节省服务器的宽带支出。当然,如果从零开始实现这种方案无疑是非常艰巨的,但基于ESFramework提供的通信功能和P2P功能来做,就不再那么遥不可及了。

1.P2P通道状态

根据上文模型3的讨论,要实现该模型,每个客户端需要知道自己与哪些用户创建了P2P通道,服务器也要知道每个客户端已建立的P2P通道的状态。

使用ESFramework,在客户端已经可以通过IRapidPassiveEngine.P2PController接口知道当前客户端与哪些其它客户端成功建立了P2P通道,并且可以通过P2PController接口发起与新的客户端建立新的P2P通道的尝试。但在服务端,对于每个客户端建立了哪些P2P通道,服务端是一无所知的。所以,基于ESFramework实现模型3的第一件事情,就是客户端要实时把自己的P2P状态变化报告给服务端,而服务端也要管理每个客户端的P2P通道状态。(注意。下面的所有实现,需要引用ESFramework.dll、ESPlus.dll、ESBasic.dll)

(1)P2PChannelManager

我们在服务端设计P2PChannelManager类来管理每个在线客户端已成功创建的所有P2P通道。

    public class P2PChannelManager

    {

        //key 表示P2P通道的起始点用户ID,value 表示P2P通道的目的点用户列表。(单向,因为某些P2P通道就是单向的)

        private SortedArray<string, SortedArray<string>> channels = new SortedArray<string, SortedArray<string>>();



        public void Initialize(IUserManager userManager)

        {

            userManager.SomeOneDisconnected += new ESBasic.CbGeneric<UserData, ESFramework.Server.DisconnectedType>(userManager_SomeOneDisconnected);

        }



        void userManager_SomeOneDisconnected(UserData user, ESFramework.Server.DisconnectedType obj2)

        {

            this.channels.RemoveByKey(user.UserID);

        }



        public void Register(string startUserID, string destUserID)

        {

            if (!this.channels.ContainsKey(startUserID))

            {

                this.channels.Add(startUserID, new SortedArray<string>());

            }



            this.channels[startUserID].Add(destUserID);

        }



        public void Unregister(string startUserID, string destUserID)

        {

            if (this.channels.ContainsKey(startUserID))

            {

                this.channels[startUserID].Remove(destUserID);

            }

        }



        public bool IsP2PChannelExist(string startUserID, string destUserID)

        {

            if (!this.channels.ContainsKey(startUserID))

            {

                return false;

            }



            return this.channels[startUserID].Contains(destUserID);

        }



     }

P2PChannelManager提供了注册P2P通道、注销P2P通道、以及查询P2P通道是否存在的方法。其内部使用类似字典的SortedArray来管理每个用户的已经成功建立的P2P通道(即与哪些其它用户打通了P2P)。另外,P2PChannelManager预定了IUserManager的SomeOneDisconnected事件,这样,当某个用户掉线时,就可以清除其所有的P2P状态。因为,在ESFramework中,当客户端与服务器的TCP连接断开时,客户端会自动关闭所有的P2P通道。

(2)客户端实时报告自己的P2P状态变化给服务端

当客户端每次成功创建一个P2P通道、或者已有P2P通道中断时,客户端要发消息告诉服务端。这样,我们就需要定义这个消息的类型:

    public static class MyInfoTypes

    {

        public const int P2PChannelOpen = 1;

        public const int P2PChannelClose = 2;

    }

再定义消息协议:

    public class P2PChannelReportContract

    {

        public P2PChannelReportContract() { }

        public P2PChannelReportContract(string dest)

        {

            this.destUserID = dest;

        }



        #region DestUserID

        private string destUserID;

        public string DestUserID

        {

            get { return destUserID; }

            set { destUserID = value; }

        } 

        #endregion

    }

定好了消息类型和contract类,我们在客户端预定P2P通道的状态变化,并报告给服务端:

   public void Initialize(IRapidPassiveEngine rapidPassiveEngine)

    {           

        rapidPassiveEngine.P2PController.P2PChannelOpened += new CbGeneric<P2PChannelState>(P2PController_P2PChannelOpened);

        rapidPassiveEngine.P2PController.P2PChannelClosed += new CbGeneric<P2PChannelState>(P2PController_P2PChannelClosed);

    }


void P2PController_P2PChannelClosed(P2PChannelState state) { this.P2PChannelReport(false, state.DestUserID); } void P2PController_P2PChannelOpened(P2PChannelState state) { this.P2PChannelReport(true, state.DestUserID); } private void P2PChannelReport(bool open, string destUserID) { P2PChannelReportContract contract = new P2PChannelReportContract(destUserID); int messageType = open ? MyInfoTypes.P2PChannelOpen : MyInfoTypes.P2PChannelClose; this.rapidPassiveEngine.CustomizeOutter.Send(messageType, CompactPropertySerializer.Default.Serialize(contract)); }

在服务端,我们需要处理这两种类型的消息(实现ICustomizeHandler接口的HandleInformation方法):

    private P2PChannelManager p2PChannelManager = new P2PChannelManager();

   public void HandleInformation(string sourceUserID, int informationType, byte[] information)

    {

        if (informationType == MyInfoTypes.P2PChannelOpen)

        {

            P2PChannelReportContract contract = CompactPropertySerializer.Default.Deserialize<P2PChannelReportContract>(information, 0);

            this.p2PChannelManager.Register(sourceUserID, contract.DestUserID);

            return ;

        }



        if (informationType == MyInfoTypes.P2PChannelClose)

        {

            P2PChannelReportContract contract = CompactPropertySerializer.Default.Deserialize<P2PChannelReportContract>(information, 0);

            this.p2PChannelManager.Unregister(sourceUserID, contract.DestUserID);

            return ;

        }

这样,服务端就实时地知道每个客户端的P2P状态了。

2.与广播结合

同样的,我们首先为广播消息定义一个消息类型:

    public static class MyInfoTypes

    {

        public const int P2PChannelOpen = 1;

        public const int P2PChannelClose = 2;

        public const int Broadcast = 3; //广播消息

    }

再定义对应的协议类:

    public class BroadcastContract

    {

        #region Ctor

        public BroadcastContract() { }

        public BroadcastContract(string _broadcasterID, string _groupID, int infoType ,byte[] info )

        {

            this.broadcasterID = _broadcasterID;

            this.groupID = _groupID;

            this.content = info;

            this.informationType = infoType;

            this.actionTypeOnChannelIsBusy = action;

        }        

        #endregion



        #region BroadcasterID

        private string broadcasterID = null;

        /// <summary>

        /// 发出广播的用户ID。

        /// </summary>

        public string BroadcasterID

        {

            get { return broadcasterID; }

            set { broadcasterID = value; }

        } 

        #endregion



        #region GroupID

        private string groupID = "";

        /// <summary>

        /// 接收广播的组ID

        /// </summary>

        public string GroupID

        {

            get { return groupID; }

            set { groupID = value; }

        } 

        #endregion



        #region InformationType

        private int informationType = 0;

        /// <summary>

        /// 广播信息的类型。

        /// </summary>

        public int InformationType

        {

            get { return informationType; }

            set { informationType = value; }

        } 

        #endregion



        #region Content

        private byte[] content;

        public byte[] Content

        {

            get { return content; }

            set { content = value; }

        }

        #endregion



  }

(1)在客户端发送广播消息

在客户端,我们根据与组内成员的P2P通道的状态,来判断发送的方案,就像依据上文提到的,可细分为三种情况:

a.当某个客户端发现自己和组内的所有其它成员都建立了P2P通道时,那么,它就不用把广播消息发送给服务器了。

b.如果客户端与组内的所有其它成员的P2P通道都没有建立成功,那么,它只需要将广播消息发送给服务器。

c.如果客户端与部分组内的成员建立了P2P通道,那么,它不仅需要将广播消息发送给服务器,还需要将该广播消息经过每个P2P通道发送一次。 

    public void Broadcast(string currentUserID, string groupID, int broadcastType, byte[] broadcastContent)

    {           

        BroadcastContract contract = new BroadcastContract(currentUserID, groupID, broadcastType, broadcastContent);

        byte[] info = CompactPropertySerializer.Default.Serialize(contract);

        List<string> members = this.groupManager.GetGroupMembers(groupID);

        if (members == null)

        {

            return;

        }

        bool allP2P = true;

        foreach (string memberID in members)

        {

            if (memberID == this.currentUserID)

            {

                continue;

            }



            if (rapidPassiveEngine.P2PController.IsP2PChannelExist(memberID))

            {

                rapidPassiveEngine.CustomizeOutter.SendByP2PChannel(memberID, MyInfoTypes.Broadcast, info, ActionTypeOnNoP2PChannel.Discard, true, ActionTypeOnChannelIsBusy.Continue);

            }

            else

            {

                allP2P = false;

            }

        }



        if (!allP2P) //只要有一个组成员没有成功建立P2P,就要发给服务端。

        {

            this.rapidPassiveEngine.CustomizeOutter.Send(null, this.groupInfoTypes.Broadcast, info, true, action);

        }

    }

 (2)服务端转发广播

当服务器收到一个广播消息时,首先,查看目标组中的用户,然后,根据广播消息的发送者的P2P通道状态,来综合决定该广播消息需要转发给哪些客户端。我们只需在上面的HandleInformation方法中增加代码就可以了:

   if (informationType == MyInfoTypes.Broadcast)

    {                BroadcastContract contract = CompactPropertySerializer.Default.Deserialize<BroadcastContract>(information, 0);

        string groupID = contract.GroupID;

               

        List<string> members = this.groupManager.GetGroupMembers(groupID);

        if (members != null)

        {

            foreach (string memberID in members)

            {

                bool useP2PChannel = this.p2PChannelManager.IsP2PChannelExist(sourceUserID, memberID);

                if (memberID != sourceUserID && !useP2PChannel)

                {                            

                    this.customizeController.Send(memberID, MyInfoTypes.Broadcast, information, true, ActionTypeOnChannelIsBusy.Continue);  

                }

            }

        }

        return;

    }

(3)客户端处理接收到的广播消息

客户端也只要实现ICustomizeHandler接口的HandleInformation方法,就可以处理来自P2P通道或者转发自服务端的广播消息了(即处理MyInfoTypes.Broadcast类型的消息),这里就不赘述了。 

实际上,本文的实现还可以进一步优化,特别是在高频的广播消息时(如前文举的视频会议的例子),这种优化效果是很明显的。那就是,比如,我们在客户端可以将组内的成员分成两类管理起来,一类是P2P已经打通的,一类是没有通的,并根据实际的P2P状态变化而调整。这样,客户端每次发送广播消息时,就不用遍历自己与每个组员的P2P通道的状态,这可以节省不少的cpu时间。同理,服务端也可以如此处理。

  

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