将Singleton Pattern套用在系统内所使用的UdpClient物件上,可以写出上列的程序代码,系统内所使用的UdpClient对象都是取用到系统内一个静态存放的共享UdpClient对象。这段程序代码内容可以通过编译程序的检查,并且在执行时也不会出现SocketException的例外通知,因为套用Singleton Pattern让系统内只会开启UDP套接字点一次。
但进阶一点去思考UdpClient对象的封包接收功能,UdpClient对象中提供Receive方法来等待、接收远程设备传送的数据封包,收到数据封包之后再次执行Receive方法会继续等待、接收下一个数据封包。也就是说一个远程设备传送的数据封包,UdpClient只能透过Receive方法取得一次,在系统内共享同UdpClient对象,没有办法共享Receive方法所取得的数据封包。
观察上列范例的执行结果,可以发现在范例中由transmiter所传送的资料封包,在被UdpClientA透过Receive方法接收之后,UdpClientB无法接收到这个远程传送的数据封包,这也就验证范例中将Singleton Pattern套用在系统内所使用UdpClient上的方式,会发生了无法共享数据封包的问题。
为了提供系统使用同一个UDP套接字点来与远程设备通讯,再由封包内容、或是IP地址去判断实际连接的远程设备为何的功能。笔者设计一个名为MutualUdpClient的解决方案,用来在系统内共享UDP通讯联机并且共享远程设备传送的数据封包。
在MutualUdpClient这个解决方案中,套用先前部落格中所发表的Singleton Pool模式,套用这个模式让系统能够共享UdpClient联机,并且在有系统对象使用UdpClient联机时就开启共享UDP通讯联机,而在所有系统对象都不需要使用UdpClient联机才真正去关闭这个共享的UDP通讯联机。
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套用Singleton Pool模式解决了共享UdpClient联机的功能,接着在MutualUdpClient这个解决方案中,为了共享远程设备传送的数据封包,在UdpClient与MutualUdpClient之间加入了一个RouteUdpClient对象。
RouteUdpClient对象是一个主动式的对象,在被建立之后会开启一条独立的线程,不断的接收UdpClient所接收到的数据封包,并且将接收到数据封包透过事件的方式通知每个MutualUdpClient,经由这样的流程就可以将远程设备所传送的数据封包,在每个MutualUdpClient之间共享。
而MutualUdpClient对象在收到RouteUdpClient所提供的数据封包时,会先将数据封包暂存在一个队列里,并且在MutualUdpClient对象的Receive方法被呼叫时,再从队列取出数据封包并且回传给呼叫端,用以将远程设备传送的数据封包提供给呼叫端做后续的处理。经由这样的方式,每个系统中所建立的MutualUdpClient对象就可以透过Receive方法取得,每个远程设备传送的数据封包。
*这边要特别一提的是,MutualUdpClient对象不选择事件方式来提供数据封包而采用Receive方法来提供,是为了让使用MutualUdpClient对象的开发人员,在使用对象的时候,能够得到与使用UdpClient一样的开发体验,用以减少开发时的学习时间。
处理完共享UdpClient联机、共享远程设备传送的资料封包之后,还要处理一下传送数据封包到远程设备的功能。在MutualUdpClient之中,对于传送数据封包到远程设备并没有特殊需求,所以直接使用UdpClient的Send功能就可以完成将数据封包传送到远程设备的功能。
复制代码 代码如下:
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// Receiver
MutualUdpClient udpClientA = new MutualUdpClient(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 1234));
MutualUdpClient udpClientB = new MutualUdpClient(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 1234));
// Transmiter
UdpClient transmiter = new UdpClient(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 9999));
// Send
transmiter.Send(new byte[] { 55 }, 1, new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 1234));
// Receive
byte[] packet = null;
IPEndPoint remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, IPEndPoint.MinPort);
packet = udpClientA.Receive(ref remoteEndPoint);
Console.WriteLine(string.Format("UdpClientA Receive:{0}", packet[0]));
packet = udpClientB.Receive(ref remoteEndPoint);
Console.WriteLine(string.Format("UdpClientB Receive:{0}", packet[0]));
// End
Console.ReadLine();
// Close
transmiter.Close();
udpClientB.Close();
udpClientA.Close();
}
}
上列程序代码示范如何在系统中使用MutualUdpClient对象,在范例中可以看到程序代码中直接建立了两个相同UDP端点的MutualUdpClient对象,并且可以正常的执行不会出现SocketException的例外通知。而远程设备transmiter所传送的数据封包,在被UdpClientA透过Receive方法接收之后,UdpClientB依然可以透过Receive方法接收同一个资料,这也就验证了MutualUdpClient对象提供了共享通讯联机、共享数据封包的功能。
原始码下载: MutualUdpClientSample_jb51net.rar