如何以比这更好的方式创建异步 TCP 服务器？

Question

我有一个服务器应用程序可以接受来自一组大约 10000 个客户端（实际上是具有 GPRS 接口的现场设备）的 TCP 连接。

接受连接的部分是这样的：

public async System.Threading.Tasks.Task AcceptConnections()
{
    _listenerProxy.StartListen();
    var taskList = new List<System.Threading.Tasks.Task>();
    var application = _configManager.Configuration.GetSection("application");
    var maxTasks = int.Parse(application["MaxTasksPerListener"]);
    while (true)
    {
        if (taskList.Count > maxTasks)
        {
            _logger.Info($"Waiting for handling task to be completed {_listenerProxy.Port}.");
            await System.Threading.Tasks.Task.WhenAny(taskList.ToArray()).ConfigureAwait(false);
            taskList.RemoveAll(t => t.IsCompleted); // at least one task affected, but maybe more
        }
        _logger.Info($"Waiting for client to be accepted on port {_listenerProxy.Port}.");
        (var readStream, var writeStream, var sourceIP, var sourcePort) = await _listenerProxy.AcceptClient().ConfigureAwait(false);
        _logger.Info($"Client accepted on port {_listenerProxy.Port}: IP:{sourceIP}, Port:{sourcePort}");

        var clientContext = new ClientContext<TSendMessage, TReceiveMessage>
        {
            SourceAddress = sourceIP,
            SourcePort = sourcePort,
            DataAdapter = DataAdapterFactory<TSendMessage, TReceiveMessage>.Create(readStream, writeStream)
        };
        taskList.Add(HandleClient(clientContext));
    }
}

HandleClient 方法定义为：

public async System.Threading.Tasks.Task HandleClient(ClientContext<TSendMessage, TReceiveMessage> clientContext);

我希望能够并行处理最多预定义数量的请求（处理函数是 HandleClient）。客户端将连接，发送一些少量数据，然后关闭连接。由于整个项目都是异步的，因此我很想对该部分也尝试异步方法。

我很确定不推荐此解决方案，但我不知道如何以更好的方式完成它。我在这里找到了一个非常相关的主题：

Stephen Cleary 在那里发表了评论：

Well, the very first thing I'd recommend is to try a simpler exercise. Seriously, an asynchronous TCP server is one of the most complex applications you can choose.

那么，在这种情况下，“正确”的方法是什么？我知道，我的方法“有效”，但我有一种不好的感觉，尤其是 HandleClient 或多或少是“即发即忘”。我对结果任务感兴趣的唯一原因是“限制”吞吐量（最初它是异步无效的）。事实上，我的问题与 link 中的 TO 完全相同。但是，我仍然不知道这种方法最大的问题是什么。

我希望得到建设性的提示...谢谢。

Answer 1

一句话：红隼。将所有这些问题转移到和同时获得许多其他好处，例如高级缓冲区生命周期管理和面向异步的设计。这里的关键API是UseConnectionHandler<T>，例如：

public static IWebHostBuilder CreateHostBuilder(string[] args) =>
    WebHost.CreateDefaultBuilder(args).UseKestrel(options =>
    {   // listen on port 1000, using YourHandlerHere for the handler
        options.ListenLocalhost(1000, o => o.UseConnectionHandler<YourHandlerHere>());
    }).UseStartup<Startup>();

您可以看到一个简单但可运行的示例 here（嘿，如果您将功能大部分类似于 redis 的服务器称为“简单”），或者我在私有 github 回购中有其他示例我可能会发送给您，包括一个示例，您需要做的就是实现帧解析器（库代码处理其他所有内容，并且适用于 TCP 和 UDP）。

至于“节流阀”——听起来像是一个异步信号量； SemaphoreSlim 有 WaitAsync.

如何以比这更好的方式创建异步 TCP 服务器？

Ho to create an async TCP server in a better way than this?

c#

sockets

asynchronous

async-await

tcplistener