5.4 异步TCP编程（二）

    5.4.2 异步TCP应用编程的一般方法（本节可以忽略）

    使用异步TCP编程时，除了套接字有对应的异步操作方式外，TcpListener和TcpClient类均提供了返回结果为IAsyncResult类型的异步操作的方法。

    1、BeginAcceptTcpClient方法和EndAcceptTcpClient方法

    BeginAcceptTcpClient方法和EndAcceptClient方法包含在System.Net.Sockets命名空间下的TcpListener类中。在异步TCP应用编程中，服务器程序可以使用TcpListener类提供的BeginAcceptTcpClient方法开始接受新的客户端连接请求。程序中调用BeginAcceptTcpClient方法后，系统自动创建一个单独的线程，并利用线程池运行该线程，在该方法没有完成之前，程序员随时可以通过IAsyncResult接口判断该线程的异步操作是否完成，方法原型为：

public IAsyncResult BeginAcceptTcpClient(AsyncCallback callback, object state);

其中：参数1为AsyncCallback类型的委托；参数2为Object类型，用于将状态信息传递给委托调用的方法。例如：

AsyncCallback callback = new AsyncCallback(AcceptClient);
tcpListener.BeginAcceptTcpClient(callback , tcpListener);

    程序执行BeginAcceptTcpClient方法后，会立即在线程池中自动创建一个线程，同时在该线程中监听客户端连接请求。一旦接受了 客户端连接请求，就通过委托执行相应的方法，并返回状态信息。这里我们将委托自动调用的方法命名为AcceptClient。在程序中，定义该方法的格式为：

void AcceptClient(IAsyncResult ar)
{
    回调代码
}

    方法中传递的参数只有一个，而且必须是IAsyncResult类型的接口，它表示异步操作的状态，如果有多个状态需要传递，可以将其事先封装到某个类中。由于我们定义了委托提供的方法（即AcceptClient方法），因此在异步操作完成后，系统会自动将状态信息从关联的 BeginAcceptTcpClient方法传递到自定义的AcceptClient方法。注意在回调代码中，必须调用EndAcceptTcpClient方法完成客户端连接。关键代码为：

void AcceptClient(IAsyncResult ar)
{
    ...
    TcpListener myListener = (TcpListener)ar.AsyncState;
    TcpClient client = myListener.EndAcceptTcpClient(ar);
    ...
｝

    程序执行 EndAcceptTcpClient方法后，会自动完成客户端连接请求，并返回 TcpClient对象，接下来就可以利用这个对象与客户端进行通信了。

     默认情况下，程序执行BeginAcceptTcpClient方法后，在该方法返回状态信息之前，不会像同步TCP方式那样被阻塞等待客户端连接，而是继续往下执行。如果希望在其返回状态信息之前阻塞当前线程的执行，可以调用ManualResetEvent对象的WaitOne方法。

    2、BeginConnect方法和EndConnect方法

    BeginConnect方法和EndConnect方法包含在命名空间System.Net.Sockets下的TcpClient类和Socket类中，这里我们只讨论TcpClient类中的方法。

    在异步TCP应用编程中，BeginConnect方法通过异步方式向远程主机发出连接请求。该方法有3种重载的形式，方法原型为：

public IAsyncResult BeginConnect(IPAddress address, int port, AsyncCallback requestCallback, 
object state);
public IAsyncResult BeginConnect(IPAddress[] addresses, int port, AsyncCallback requestCallback, 
object state);
public IAsyncResult BeginConnect(string host, int port, AsyncCallback requestCallback, 
object state);

    参数中的address为远程主机的IPAddress对象；port为远程主机的端口号；requestCallback为AsyncCallback类型的委托；state为包含连接操作的相关信息，当操作完成时，此对象会被传递给requestCallback委托。

    在BeginConnect方法操作完成前，调用该方法的线程不会阻塞，系统会自动用独立的线程来执行该方法，直到与远程主机连接成功或抛出异常。

    调用BeginConnect方法后，只有在调用了EndConnect方法之后才算执行完毕。因此程序中需要在提供给requestCallback委托调用的方法中调用TcpClient对象的EndConnect方法。关键代码为：

...
AsyncCallback requestCallback = new AsyncCallback(FinishConnect);
tcpClient.BeginConnect(远程主机IP或域名, 远程主机端口号, requestCallback, tcpClient);
...
void FinishConnect(IAsyncResult ar)
{
    ...
    tcpClient = (TcpClient)ar.AsyncState;
    client.EndConnect(ar);
    ...
}

    在自定义的FinishConnect方法中，通过获取的状态信息得到新的TcpClient类型的对象，并调用EndConnect完成连接请求。

    3、异步发送和接收数据

    本机成功地和远程主机建立连接后，可以用System.Net.Sockets命名空间下NetworkStream对象的BeginWrite方法发送数据，用BeginRead方法接收数据。方法原型为：

public override IAsyncResult BeginWrite(byte[] buffer, int offset, int size, AsyncCallback callback, object state);
public override IAsyncResult BeginRead(byte[] buffer, int offset, int size, AsyncCallback callback, object state);

其中buffer为字节数组，对 BeginWrite方法来说，表示用来存放要发送的数据，对 BeginRead方法来说，用于存储从 NetworkStream读取的数据；offset用来存放要发送或读取的数据在缓冲区中的起始位置；size用来存放发送或接收数据的字节数；callback是异步回调类型的委托，state包含状态信息。

    但是，使用这种方式发送或接收数据，解决TCP的无消息边界问题非常麻烦，因此我们一般不直接使用NetworkStream提供的这些方法，而是使用StreamReader、StreamWriter、BinaryReader、BinaryWriter来收发数据，但由于这些类只提供了同步的方法，因此我们还需要学习另一种技术，即使用异步方式调用同步方法。