处理异步时的 TcpClient 与 Socket

Question

这又不是另一个 TcpClient vs Socket。

TcpClient 是 Socket 类的一个包装器，用于简化开发，同时也暴露了底层的 Socket。

还是……

在 TcpClient 类的 MSDN 库页面上，可以阅读以下注释：

TcpClient 类提供了简单的连接、发送、 并以同步阻塞模式通过网络接收流数据。

对于 Socket 类：

Socket 类允许您执行同步和 使用任何通信协议的异步数据传输 在 ProtocolType 枚举中列出。

要仅通过 TcpCient 异步发送/接收某些数据，必须调用 GetStream，以检索底层 NetworkStream，通过调用 ReadAsync 和 WriteAsync 方法可以从其上异步读取/写入数据，如下TAP 模式（可能使用 async/await 结构）。

要通过 Socket 异步发送/接收一些数据（我不是专家，但我认为我做对了），我们可以通过调用 BeginRead/EndRead BeginWrite/EndWrite（或只是 ReadAsync 或 WriteAsync .. 不暴露 TAP 模式 - 即不返回 Task .. 令人困惑）。

首先，知道为什么 .NET 4.5 中的 Socket 类没有以任何方式实现 TAP 模式，即 ReadAsync 和 WriteAsync 返回 Task（如果以不同方式调用以保持向后兼容的事件）？

无论如何，从 APM 模型方法对构建一个 Task 方法很容易，所以假设我将此异步方法（用于读取）称为 ReadAsyncTAP（返回一个 Task）。

好的？所以现在假设我想编写一个客户端方法async Task<Byte[]> ReadNbBytes(int nbBytes)，我将从我的代码中调用它以异步地从网络中读取一定数量的字节。

仅基于 TcpClient 的此方法的实现将通过调用 GetStream 获取 NetworkStream，并将包含一个异步循环等待 ReadAsync 调用，直到缓冲区满。

此方法基于 Socket 的实现将包含一个异步循环，等待 ReadAsyncTAP 直到缓冲区满。

归根结底，从客户端代码的角度来看，我想这没什么区别。在这两种情况下，对await ReadNbBytes 的调用都会立即“返回”。但是，我想这在幕后会有所不同... 对于依赖 NetworkStream 的 TcpClient，与直接使用 socket 相比，读取是否会在任何时候阻塞？如果不是，是不是说同步阻塞模式时对 TcpClient 的说明是错误的？

如果有人能澄清，将不胜感激！

谢谢。

Answer 1

TcpClient 流上的异步 I/O 不会阻塞。看起来 MSDN 文档是错误的（您可以在 Reflector 中通过遵循 NetworkStream 的异步 I/O 调用来验证这一点）。

Stream 类型很“有趣”：默认情况下，Stream 基类将通过在同步 I/O 上阻塞线程池线程来实现异步 I/O。因此，您永远都不想在 MemoryStream 之类的东西上执行异步 I/O，它只提供同步方法。

NetworkStream 确实提供异步 I/O，因此 NetworkStream 实例上的异步 I/O 实际上是异步的。但情况并非总是如此：FileStream 尤其是usually not asynchronous but it is if you construct the instance just right。

关于为什么Socket 没有TAP 方法：这是一个非常好的问题！我认为这是一个疏忽，但现在 .NET 4.5 发布了，看起来它是故意遗漏的。可能是他们只是不想让 API 过于复杂 - Socket 已经有同步和 两个 异步 API，涵盖相同的操作集（Send、SendTo、Receive、@ 987654335@、Connect、Accept、Disconnect)。反过来，TAP 将需要两个额外的异步 API 用于该完整集。这至少会导致一个有趣的命名情况（*Async 名称已被使用，并且他们将为每个操作添加另外两个 *Async 名称）。

旁注：“附加”API 用于高性能异步Socket 通信。他们使用SocketAsyncEventArgs，虽然不太好用，但产生的内存垃圾更少。如果将 TAP API 添加到 Socket，他们会希望提供易于使用的版本（包装 Begin/End）和更高性能的版本（包装 Async）。

如果您对为Socket 制作 TAP 方法感兴趣，可以从 Stephen Toub 的 Awaiting Socket Operations 开始（他只为高性能 API 提供包装器）。我为启用async 的套接字使用了类似的东西。