C# .NET 服务器轮询多个连接 - 有更好的方法吗？

Question

我正在 .NET C# 中开发 TCP 服务器。它使用异步 I/O（I/O 完成）来同时处理大量客户端。现在，我将所有 TCP 连接都放在一个列表中，我不断地遍历该列表以查找任何特定连接的状态机的变化。一旦 I/O 完成设置某些标志，给定连接的状态机就会更新。

我确信有更好的方法来做到这一点 - 当前的实现是非常处理器密集型的，因为我没有阻塞等待更新，而是在没有限制的情况下进行轮询。我真的不在乎我的服务器是否浪费周期，但我猜它的设计很糟糕。我试图找到一种方法，仅当 I/O 完成信号需要处理某些内容时才处理特定连接，而当没有时则等待（即睡眠）。有人可以建议一个好方法来做到这一点吗？

我在想一些线程同步的事情可能会在循环的主线程等待任何 I/O 完成来释放它的情况下起作用。然而，I/O 完成有时是使用调用线程执行的（当数据立即可用时等），因此这会导致该解决方案出现问题。

您能提出的任何建议将不胜感激！

下面是主线程执行的（简化的）循环（rgClient 是客户端列表）：

//Do communications on each client we currently have connected.
//This loops runs backwards so we can delete elements on the fly
//without have to iterate through more than once.
lock (rgClient)
{
    for (i = rgClient.Count - 1; i >= 0; i--)
    {
        if (!rgClient[i].DoComm())
        {
            rgClient[i].DoClose();
            rgClient.RemoveAt(i);
        }
    }
}

DoComm() 在连接的状态机上执行更新，其中涉及执行当前状态的活动，然后转换到如果需要的话，新的状态。下面是用于发送简单“ack”数据包的状态类：

class StateAck : State
{
    public StateAck(TextBox txtOutputExt, Form fmOwner)
        : base(txtOutputExt, fmOwner)
    {
        fWriting = false;
    }

    public override bool DoExecute(out Type tpNextState)
    {
        PktAck pkt;

        if (!base.DoExecute(out tpNextState))
        {
            return false;
        }

        //Start a write if we haven't yet
        if (!fWriting)
        {
            pkt = new PktAck();
            fWriting = true;

            return FPutPkt(pkt.rgbSerialize());
        }

        //Is the read finished / has an error occurred?
        if (fDataErrorWrite)
        {
            return false;
        }

        //Process the data
        if (fDataWritten)
        {
            tpNextState = typeof(StateIdle);
        }

        return true;
    }

    private bool fWriting;
}

每次从主线程调用 DoComm() 时，都会通过 DoExecute() 执行。 99%的时间里，实际上什么也没有发生。当写入（通过调用 FPutPkt() 启动）完成时，一个标志将发出信号，然后下一个状态设置为“空闲”。我想要做的是让主线程仅检查已完成网络活动并有需要更新的内容的客户端，以避免通过 DoExecute() 进行持续和冗余的传递。

Answer 1

我找到了一个似乎效果很好的解决方案。使用 EventWaitHandler (System.Threading)，并在每次循环的底部自动重置为 WaitOne()。然后，任何回调或辅助线程都可以通过调用 EWH.Set() 向 EventWaitHandler 发出信号，这将允许循环进行另一次传递。无需对程序流程进行重大修改即可消除轮询循环的 CPU 使用率的好方法。希望它能帮助某人。