TCP 服务器应用程序中异步访问的集合类答案

【问题标题】：Collection class for asynchronous access in a TCP server applicationTCP 服务器应用程序中异步访问的集合类
【发布时间】：2012-07-02 11:55:04
【问题描述】：

我正在处理一个 TCP 服务器项目。它异步监听指定端口的连接，接受新连接并开始等待来自它们的数据。每个新客户端在连接时都会发送它的 ID，这样我就知道哪个套接字属于哪个客户端。

最少 100000 个客户端将同时连接到服务器。

问题是我应该如何存储这些客户端？

class Client
{
    public Socket Socket { get; set; }
    public int ID { get; set; }
}

List<Client> 之类的东西肯定会中断，因为List<T> 不是线程安全类型。我应该在客户端连接到服务器时将其添加到列表中，当连接丢失时将其从列表中删除。例如，我还需要能够向 ID 为 5 的客户端发送消息，并且在异步环境中迭代 List<T> 是一个糟糕的主意。我认为每次我需要与集合交互时锁定同步根对性能没有任何好处。

那么，我应该使用什么来提高性能？

编辑：我使用 .NET 4

【问题讨论】：

标签： c# sockets collections asynchronous asyncsocket

【解决方案1】：

我会使用以 ID 作为键的线程安全字典。如果您使用的是 .net 4，则可以使用 System.Collections.Concurrent.ConcurrentDictionary - 如果不是，您可以自己滚动或查看此 url 以获得使用读写器锁的好方法

http://devplanet.com/blogs/brianr/archive/2008/09/26/thread-safe-dictionary-in-net.aspx

【讨论】：

【解决方案2】：

您应该使用Dictionary<int, Client> 而不是List<Client>。这样，您可以使用单行代码访问任何 id 的客户端，例如

 Dictionary<int, Client> connected = new Dictionary<int, Client>();
 Client cc = connected[5];
 byte[] data = new byte[100]; // any data here
 cc.SendData(data);

【讨论】：

请记住，当您遍历集合时，如果添加或删除了某些内容，则会抛出异常，说明集合已被修改。
如果您想要线程安全并且不想自己锁定，请考虑使用 ConcurrentDictionary。
我不需要迭代它，只要我可以使用它的密钥/ID 获取客户端。（不过，我不知道索引器是如何获取它的。它不会迭代吗？）。添加和删除项目也是如此，服务器不断地监听新的连接。您对此有何建议？使用锁？ @weismat，我也看到了 Toby 的回答，但是当 Waqar 说标准字典是线程安全的时，我想知道它的线程安全性如何，然后再决定哪个更好。
你还应该考虑 ConcurrentDictionary。
通用字典在您的场景中绝对不是线程安全的 - 您几乎肯定会发现在您为字典编制索引以发送一个条目的同时添加/删除条目的情况给客户的消息。这是一篇关于字典线程安全的 msdn 博客：blogs.msdn.com/b/kimhamil/archive/2008/03/08/… 如您所见，如果您的字典在调用 TryGetValue 的同时重新调整大小，则 TryGet 可能返回错误的值，您可以发送消息到错误的客户！