为什么我的 Socket InputStream 会丢失字节？

Question

我正在创建一个基于套接字的系统，用于桌面和移动设备之间的通信。我正在使用一个简单的协议来将数据读取和写入设备之间的流，最终以字节结束：

前4个字节代表一个整数，它定义了要执行的命令类型
接下来的4个字节代表一个整数，也就是流中其余字节的长度
剩下的字节代表payload数据，其总数对应(2.)的结果

我能够成功剥离前 4 个字节并解析命令 ok，然后剥离接下来的 4 个字节并正确解析长度。当我剥离剩余的字节时，问题就来了，其中一些丢失了，并且它们从剩余数据的前面丢失了。

例如；如果命令为 1，长度为 50，则流中应该还剩 50 个字节，但只有 46 个字节，缺少 0-3 字节。

起始数据如下：

命令：1
长度：50
有效载荷：C:\Users\dave\Music\Offaiah-Trouble_(Club_Mix).mp3

将其转换为字节数组后，我得到：

"\u0001[=56=][=56=][=56=][=56=][=56=]C:\Users\dave\Music\Offaiah-Trouble_(Club_Mix).mp3"

（问题 - 为什么第一个整数前面有 \u000 而第二个没有？）

这是我用来解析此代码的一些片段：

IBuffer inbuffer = new Windows.Storage.Streams.Buffer(4);
await _socket.InputStream.ReadAsync(inbuffer, 4, InputStreamOptions.None);
int command = BitConverter.ToInt32(inbuffer.ToArray(), 0);

此时的缓冲区包含：“\u0001[=58=][=58=][=58=]”，BitConverter 将其解析为 1

inbuffer = new Windows.Storage.Streams.Buffer(4);
await _socket.InputStream.ReadAsync(inbuffer, 4, InputStreamOptions.None);
int length = BitConverter.ToInt32(inbuffer.ToArray(), 0);

输入缓冲区现在包含：“2[=59=][=59=][=59=]”，BitConverter 将其解析为“50”

inbuffer = new Windows.Storage.Streams.Buffer((uint)length);
await _socket.InputStream.ReadAsync(inbuffer, (uint)length, InputStreamOptions.Partial);
string path = Encoding.UTF8.GetString(inbuffer.ToArray());

缓冲区现在包含："sers\dave\Music\Offaiah-Trouble_(Club_Mix).mp3"

前面失踪的"C:\U"去哪儿了？

Answer 1

所以，我意识到我一直被否决，因为这个问题不简洁且不可重现。所以我创建了一个小项目来演示这部分问题，具有讽刺意味的是问题就消失了。

代码如下：

public sealed partial class MainPage : Page
{
    private StreamSocketListener _listener;
    private StreamSocket _client;
    private StreamSocket _socket;
    private HostName _host;
    private int _port = 54321;

    public MainPage()
    {
        InitializeComponent();
        _listener = new StreamSocketListener();
        _listener.ConnectionReceived += async (sender, args) =>
        {
            _socket = args.Socket;
            await Receive();
        };
        _host = NetworkInformation.GetHostNames().FirstOrDefault(x => x.IPInformation != null && x.Type == HostNameType.Ipv4);
    }

    protected async override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e)
    {
        base.OnNavigatedTo(e);
        await _listener.BindEndpointAsync(_host, $"{_port}");
        await Task.Run(async () =>
        {
            _client = new StreamSocket();
            await _client.ConnectAsync(_host, $"{_port}");

            int command = 1;
            byte[] cmd = BitConverter.GetBytes(command);
            byte[] path = Encoding.UTF8.GetBytes(@"C:\Users\Dave\Music\Offaiah-Trouble_(Club_Mix).mp3");
            byte[] length = BitConverter.GetBytes(path.Length);
            byte[] result = cmd.Concat(length.Concat(path)).ToArray();
            await _client.OutputStream.WriteAsync(result.AsBuffer());
        });
    }

    private async Task Receive()
    {
        while (true)
        {
            IBuffer inbuffer = new Windows.Storage.Streams.Buffer(4);
            await _socket.InputStream.ReadAsync(inbuffer, 4, InputStreamOptions.None);
            int command = BitConverter.ToInt32(inbuffer.ToArray(), 0);
            //The inbuffer at this point contains: "\u0001[=10=][=10=][=10=]", and the BitConverter resolves this to 1

            inbuffer = new Windows.Storage.Streams.Buffer(4);
            await _socket.InputStream.ReadAsync(inbuffer, 4, InputStreamOptions.None);
            int length = BitConverter.ToInt32(inbuffer.ToArray(), 0);
            //The inbuffer now contains: "2[=10=][=10=][=10=]", and the BitConverter resolves this to "50"

            inbuffer = new Windows.Storage.Streams.Buffer((uint)length);
            await _socket.InputStream.ReadAsync(inbuffer, (uint)length, InputStreamOptions.Partial);
            string path = Encoding.UTF8.GetString(inbuffer.ToArray());
        }
    }
}

如果您创建一个新的空白通用项目并运行这个，您会看到它产生了正确的输出。

最终我发现我在这个流 reader 和另一个流之间存在竞争条件。在主项目中，我并没有一次读取所有字节。我有一个单独的方法读取和解析 "command"，然后将控制权传递给另一种方法，以将控制重定向到几种工作方法之一来为该特定命令提供服务——去掉长度，然后去掉其余的有效负载。

问题是 'command reader' 然后从流中读取另外 4 个字节，然后工作人员才能读取它的有效负载。

显然答案是它应该在这里暂停并等待工作人员完成，但我一直在使用异步和等待，所以我遇到这个问题让我感到惊讶。原因是缺少 await 和可怕的 async void，如下所示..

违规代码：

private async Task Listen()
{
    while (true)
    {
        //expects a 4 byte packet representing a command
        Debug.WriteLine($"Listening for socket command...");
        IBuffer inbuffer = new Windows.Storage.Streams.Buffer(4);
        await _socket.InputStream.ReadAsync(inbuffer, 4, InputStreamOptions.None);
        int command = BitConverter.ToInt32(inbuffer.ToArray(), 0);

        Debug.WriteLine($"Command received: {command}");
        ParseCommand(command);
    }
}

private async void ParseCommand(int command)
{
    //...
}

...以及修改后的版本：

private async Task Listen()
{
    while (true)
    {
        //expects a 4 byte packet representing a command
        Debug.WriteLine($"Listening for socket command...");
        IBuffer inbuffer = new Windows.Storage.Streams.Buffer(4);
        await _socket.InputStream.ReadAsync(inbuffer, 4, InputStreamOptions.None);
        int command = BitConverter.ToInt32(inbuffer.ToArray(), 0);

        Debug.WriteLine($"Command received: {command}");
        await ParseCommand(command);
    }
}

private async Task ParseCommand(int command)
{
    //...
}

为什么我的 Socket InputStream 会丢失字节？

Why am I losing bytes from my Socket InputStream?

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