TcpClient 配置命令

Question

我正在 TCP 之上编写一个网络层，我在 UnitTest 阶段遇到了一些麻烦。

这是我正在做的（我的库由多个类组成，但我只向您展示导致我的问题的本机指令，以限制帖子的大小）：

private const int SERVER_PORT = 15000;
private const int CLIENT_PORT = 16000;
private const string LOCALHOST = "127.0.0.1";

private TcpClient Client { get; set; }
private TcpListener ServerListener { get; set; }
private TcpClient Server { get; set; }

[TestInitialize]
public void MyTestInitialize()
{
    this.ServerListener = new TcpListener(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(LOCALHOST), SERVER_PORT));
    this.Client = new TcpClient(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(LOCALHOST), CLIENT_PORT));

    this.ServerListener.Start();
}

// In this method, I just try to connect to the server
[TestMethod]
public void TestConnect1()
{
    var connectionRequest = this.ServerListener.AcceptTcpClientAsync();

    this.Client.Connect(LOCALHOST, SERVER_PORT);

    connectionRequest.Wait();

    this.Server = connectionRequest.Result;
}

// In this method, I assume there is an applicative error within the client and it is disposed
[TestMethod]
public void TestConnect2()
{
    var connectionRequest = this.ServerListener.AcceptTcpClientAsync();

    this.Client.Connect(LOCALHOST, SERVER_PORT);

    connectionRequest.Wait();

    this.Server = connectionRequest.Result;

    this.Client.Dispose();
}

[TestCleanup]
public void MyTestCleanup()
{
    this.ServerListener?.Stop();
    this.Server?.Dispose();
    this.Client?.Dispose();
}

首先，如果我想更早地从同一端点连接到同一端口上的服务器，我必须首先处理服务器：

如果你像这样运行我的测试，它会在第一次成功运行。 第二次，在两个测试中，它都会在 Connect 方法上抛出一个异常，认为端口已经在使用中。

我发现避免这种异常的唯一方法（并且能够从同一个端点连接到同一个侦听器）是通过向已处理的客户端发送字节两次（在第一次发送时，没有问题，只有在第二次发送时才抛出异常。

如果我引发异常，我什至不需要 Dispose Server ...

为什么Server.Dispose() 没有关闭连接并释放端口？？？有没有比引发异常更好的方法来释放端口？

提前致谢。

（对不起我的英语，我不是母语）

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这是一个主函数中的示例，更容易结帐：

private const int SERVER_PORT = 15000;
private const int CLIENT_PORT = 16000;
private const string LOCALHOST = "127.0.0.1";

static void Main(string[] args)
{
    var serverListener = new TcpListener(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(LOCALHOST), SERVER_PORT));
    var client = new TcpClient(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(LOCALHOST), CLIENT_PORT));

    serverListener.Start();

    var connectionRequest = client.ConnectAsync(LOCALHOST, SERVER_PORT);

    var server = serverListener.AcceptTcpClient();

    connectionRequest.Wait();

    // Oops, something wrong append (wrong password for exemple), the client has to be disposed (I really want this behavior)
    client.Dispose();

    // Uncomment this to see the magic happens
    //try
    //{
        //server.Client.Send(Encoding.ASCII.GetBytes("no problem"));
        //server.Client.Send(Encoding.ASCII.GetBytes("oops looks like the client is disconnected"));
    //}
    //catch (Exception)
    //{ }

    // Lets try again, with a new password for example (as I said, I really want to close the connection in the first place, and I need to keep the same client EndPoint !)
    client = new TcpClient(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(LOCALHOST), CLIENT_PORT));

    connectionRequest = client.ConnectAsync(LOCALHOST, SERVER_PORT);

    // If the previous try/catch is commented, you will stay stuck here, 
    // because the ConnectAsync has thrown an exception that will be raised only during the Wait() instruction
    server = serverListener.AcceptTcpClient();

    connectionRequest.Wait();

    Console.WriteLine("press a key");
    Console.ReadKey();
}

如果触发错误并且程序拒绝让您连接，您可能需要重新启动 Visual Studio（或等待一段时间）。

Answer 1

您的端口已在使用中。运行netstat 看看。您会发现在 TIME_WAIT 状态下仍然打开的端口。

因为您没有优雅地关闭套接字，网络层必须保持这些端口打开，以防远程端点发送更多数据。否则，套接字可能会接收到用于其他目的的虚假数据，从而破坏数据流。

解决此问题的正确方法是优雅地关闭连接（即使用Socket.Shutdown() 方法）。如果您想包含一个涉及远程端点崩溃的测试，那么您还需要正确处理该场景。一方面，您应该设置一个独立的远程进程，您实际上可以崩溃。另一方面，您的服务器应该正确地适应这种情况，在适当的时间过去之前不要尝试再次使用该端口（即该端口实际上已关闭并且不再位于 TIME_WAIT 中）。

关于后一点，您可能需要考虑实际使用您发现的解决方法：TIME_WAIT 涉及远程端点状态未知的场景。如果您发送数据，网络层可以检测到失败的连接并提前进行套接字清理。

有关其他见解，请参阅例如：
Port Stuck in Time_Wait
Reconnect to the server
How can I forcibly close a TcpListener
How do I prevent Socket/Port Exhaustion?

（但不要使用答案中的建议来使用SO_REUSEADDR/SocketOptionName.ReuseAddress...这样做只是隐藏问题，并可能导致实际代码中的数据损坏。）