轻松定义自己的网络通讯协议

每次编写设计网络通讯程序时，总面对一个问题，就是要自定义一组应用协议（即通讯协议），然后再写相应的方法来解析协议，并提供相应的接口供上层调用。如果只是简单的文本信息通讯还容易，但要交换一些控制信息或结构复杂的数据时，比如做联机游戏，更是让人头疼。

最近突然想到一个点子，可以用对象串行化技术将对象直接转换为二进制数据发送，然后接收时直接还原为对象。具体过程是，将要发送的数据放在一个HashTable中，串行化后发送出去，在接收方接收到数据并还原为HashTable，根据预先约定好的Key和获取自己关心的数据。在这种情况下，定义通讯协议的内容实质上也就只是指定一组Key就行了。再也不用做那些规定第几个字段是什么类型有多长的烦躁的事情了。

可能很多人很善于用XML，也将之广泛用于网络通讯。XML有不可比拟的好处，因为它是同平台无关的，而且基本上任何开发语言都有现成库来解析XML。这个和我的观点并不冲突。对象串行化并不局限于二进制数据。C#里有丰富的方法，可以将对象串行化为XML文档，也支持用SOAP协议来串行化数据。所以只要用公共的串行化标准来串行化对象，也可以达到跨平台、跨语言的目的。其实现在流行的Web Service其核心技术也就大概是这样吧。

原理说完了，贴段代码做个例子。ObjectTransferClient（简称OTC）是一个利用UDP协议及二进制对象串行化的包括对象发送和接收的库。调用方法很简单，用Send发送对象，响应ReceiveObject事件来处理接收的对象。至于具体细节就不多叙述了，相信有一定C#基础的人能轻松看懂的。

这一原理的应用潜力是巨大的，我在这里抛砖引玉，还请指教。
using System;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
using System.Threading;
namespace OTC
{
 /// <summary>
 /// 对象传送器，使用UDP协议通过网路在不同主机间传送对象。
 /// </summary>
 public class ObjectTransferClient : IDisposable
 {
  private Thread ListenThread;
  private BinaryFormatter Serializer = new BinaryFormatter();
  private int m_Port;
  private UdpClient m_Client;
  private bool m_IsStart;
  private bool m_IsConnected;

  /// <summary>
  /// 接收到对象事件
  /// </summary>
  public event ReceiveObjectEventHandler ReceiveObject;

  /// <summary>
  /// 构建一个对象传送器，默认端口7321
  /// </summary>
  public ObjectTransferClient() : this(7321)
  {
   //
   // TODO: 在此处添加构造函数逻辑
   //
  }

  /// <summary>
  /// 指定端口号构建一个对象传送器。
  /// </summary>
  /// <param name="port">端口号</param>
  public ObjectTransferClient(int port)
  {
   this.m_Port = port;
   this.m_IsConnected = false;
   this.m_IsStart = false;
  }

  /// <summary>
  /// 初始化传送器并开始工作
  /// </summary>
  public void Start()
  {
   if (!this.m_IsStart)
   {
    this.m_Client = new UdpClient(this.m_Port);
    ListenThread = new Thread(new ThreadStart(this.Listen));
    ListenThread.Start();
    this.m_IsStart = true;
   }
  }

  /// <summary>
  /// 使用指定的主机名和端口连接默认的远程主机
  /// </summary>
  /// <param name="hostname">主机名</param>
  /// <param name="port">端口</param>
  public void Connect(string hostname, int port)
  {
   this.m_Client.Connect(hostname, port);
  }

  /// <summary>
  /// 使用指定的IP地址和端口连接默认的远程主机
  /// </summary>
  /// <param name="ipaddress">IP地址</param>
  /// <param name="port">端口</param>
  public void Connect(IPAddress ipaddress, int port)
  {
   this.m_Client.Connect(ipaddress, port);
  }

  /// <summary>
  /// 使用网络终结点连接默认的远程主机
  /// </summary>
  /// <param name="iep">网络端点</param>
  public void Connect(IPEndPoint iep)
  {
   this.m_Client.Connect(iep);
  }

  private byte[] CreateArgPackage(object obj)
  {
   IPEndPoint local = new IPEndPoint(IPAddress.Any, this.m_Port);
   System.IO.MemoryStream outStream = new System.IO.MemoryStream();
   this.Serializer.Serialize(outStream, new ReceiveObjectEventArgs(obj, local));
   return outStream.ToArray();
  }

  /// <summary>
  /// 将对象发送到默认主机。调用此方法前必须先调用Connect方法连接默认主机。
  /// </summary>
  /// <param name="obj">要发送的对象</param>
  public void Send(object obj)
  {
   if (this.IsConnected)
   {
    byte[] data = this.CreateArgPackage(obj);
    this.m_Client.Send(data, data.Length);
   }
   else
   {
    throw new Exception("必须先连接默认主机");
   }
  }

  /// <summary>
  /// 将对象发送到指定的主机。若调用了Connect方法连接了默认主机，则此方法不可用。
  /// </summary>
  /// <param name="obj">要发送的对象</param>
  /// <param name="remoteIEP">目标主机的网络端点</param>
  public void Send(object obj, IPEndPoint remoteIEP)
  {
   if (this.IsConnected)
   {
    throw new Exception("已经连接了默认主机");
   }
   else
   {
    byte[] data = this.CreateArgPackage(obj);
    this.m_Client.Send(data, data.Length, remoteIEP);
   }
  }

  /// <summary>
  /// 监听接收数据线程方法
  /// </summary>
  protected void Listen()
  {
   BinaryFormatter Serializer = new BinaryFormatter();
   IPEndPoint RemoteIpEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
   while (true)
   {
    try
    {
     object revobj = Serializer.Deserialize(new System.IO.MemoryStream(m_Client.Receive(ref RemoteIpEndPoint)));
     ReceiveObjectEventArgs revarg = (ReceiveObjectEventArgs)revobj;
     RemoteIpEndPoint.Port = revarg.RemoteIEP.Port;
     revarg.RemoteIEP = RemoteIpEndPoint;
     if (this.ReceiveObject != null)
     {
      this.ReceiveObject(this, revarg);
     }
    }
    catch
    {
     break;
    }
   }
  }

  #region 公共属性区

  /// <summary>
  /// 返回或设置接收对象的端口号
  /// </summary>
  public int Port
  {
   get
   {
    return this.m_Port;
   }
   set
   {
    this.m_Port = value;
   }
  }

  /// <summary>
  /// 返回对象发送器是否已经初始化并开始工作
  /// </summary>
  public bool IsStart
  {
   get
   {
    return this.m_IsStart;
   }
  }

  /// <summary>
  /// 返回对象发送器是否已经连接默认远程主机
  /// </summary>
  public bool IsConnected
  {
   get
   {
    return this.m_IsConnected;
   }
  }

  #endregion

  #region IDisposable 成员

  public void Dispose()
  {
   // TODO:  添加 ObjectTransferClient.Dispose 实现
   this.m_Client.Close();
   this.ListenThread.Abort();
  }
    #endregion
 }

 /// <summary>
 /// 接收对象事件参数
 /// </summary>
 [Serializable]
 public class ReceiveObjectEventArgs : EventArgs
 {
  private object _obj;
  private System.Net.IPEndPoint _iep;

  /// <summary>
  /// 构建一个接收对象事件的参数
  /// </summary>
  /// <param name="obj">接收到的对象</param>
  /// <param name="iep">发送者的网络端点</param>
  internal ReceiveObjectEventArgs(object obj, System.Net.IPEndPoint iep)
  {
   this._obj = obj;
   this._iep = iep;
  }

  /// <summary>
  /// 构建一个空的接收对象事件参数
  /// </summary>
  public ReceiveObjectEventArgs():this(null, null)
  {
  }

  /// <summary>
  /// 接收到的对象
  /// </summary>
  public object Obj
  {
   get
   {
    return this._obj;
   }
  }
   /// <summary>
  /// 发送方的网络端点
  /// </summary>
  public System.Net.IPEndPoint RemoteIEP
  {
   get
   {
    return this._iep;
   }
   set
   {
    this._iep = value;
   }
  }
 }

 /// <summary>
 /// 接收对象事件的委托
 /// </summary>
 public delegate void ReceiveObjectEventHandler(object sender, ReceiveObjectEventArgs e);
}

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