进行网络 I/O 时 Stream.Read 是否被缓冲？

Question

因此，我最近正在做一些工作，当有人告诉我，如果在通过在 GetResponseStream 上调用 .NET 的 GetResponseStream 之一获得的网络流上执行 Stream.Read ， code>WebResponse 或那些被缓冲的。

他说，如果您在正在阅读的代码中放置断点，则不会停止网络流量。我觉得这很奇怪，但也希望这是真的。这是如何运作的？它甚至准确吗？

using (Stream webResponseStream = this.webResponse.GetResponseStream())
{
   byte[] readBuffer = new byte[bufferSize];
   int bytesRead = webResponseStream.Read(readBuffer, 0, bufferSize);
   while (bytesRead > 0)
   {
        bytesRead = webResponseStream.Read(readBuffer, 0, bufferSize);
        // If I put a breakpoint here, does network activity stop?
   }
}

Answer 1

不，GetResponseStream 返回的 Stream 对象没有被缓冲。

对第二部分（关于设置断点）的简短回答是，您的同事是不正确的。网络流量将会停止，但最终会停止，并且要描述“最终”，请继续阅读以了解更多详细信息。

Bing“SO_RCVBUF”、“tcp 接收窗口大小”、“vista 自动缩放”，以获取更一般的信息。

详细部分

让我们从这里开始，这是 Windows 网络堆栈的文本视图：

++ .NET Network API's

++ --- Winsock DLL（用户模式）

++ ------ afd .sys（内核模式）

++ --------- tcpip.sys

++ ------------ ndis

++ ------------- -- 网络接口 (hal)

这是一个粗略的堆栈，掩盖了一些细节，但总体思想是 .NET调用 Winsock 用户模式 ​​dll，然后将大部分实际工作推送到它的表兄弟 AFD（辅助功能驱动程序），然后再推送到 tcpip 子系统，依此类推

。 级别，有一个缓冲区，通常在8K和64K之间，但对于Vista（及更高版本），它也可以扩展。此设置也可以通过注册表设置（HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\services\AFD\Parameters）来控制。

另外，tcpip.sys也有一个缓冲区，与AFD的缓冲区类似。我相信打开套接字时传递的 *SO_RCVBUF* 设置也可以改变这一点。

本质上，当您接收数据时，tcpip.sys 代表您不断获取数据，并不断告诉发送者它已获取数据（ACK），并且这样做直到其缓冲区已满。但与此同时，afd.sys 通过向 tcpip.sys 请求数据（然后将数据复制到自己的缓冲区中）来清除 tcpip.sys 缓冲区，因此 tcpip.sys 可以填充来自发送方的更多数据。

然后您（.NET API 调用者）也执行相同的操作，调用 Read() 方法并将数据复制到缓冲区中。

因此，如果您考虑一下，一条 256Kb 的消息通过网络传输，64K 位于 tcpip.sys 缓冲区中，64K 位于 afd.sys 缓冲区中，然后您设置请求一个 4K（您的 bufferSize 变量）块后的一个断点，我们正在查看收到的 128K ACK 回发件人，并且由于 tcpip.sys现在缓冲区已满（假设 64K 大小）（并且您被调试会话阻止），tcpip.sys 将别无选择，只能告诉发送方停止通过线路发送字节，因为它无法足够快地处理它们。

实际上（即有人没有设置断点！），我见过 GC 引发这种行为。见过 3 秒垃圾回收的情况，它让所有操作系统缓冲区都填满了。

Answer 2

这是准确的。 TCP 由 Windows TCP/IP 驱动程序堆栈实现。在程序中设置断点不会阻止驱动程序从服务器下载数据。直到驱动程序决定使用过多的内核池空间来缓冲数据。确切的规则没有记录。

这是一种优化，操作系统中的标准优化。该策略使 TCP 传输非常高效，它不取决于程序的响应速度，而仅取决于连接的带宽以及驱动程序堆栈对网卡中断的响应速度。它非常擅长，这是司机的工作。

Answer 3

默认情况下，NetworkStream 不进行缓冲。当您在读取此流的过程中放置​​断点时，向底层套接字发送数据的客户端将阻塞并等待，直到远程套接字准备好再次接收。客户端将无法写入套接字，因此，是的，网络流量停止。

这是 博客文章 说明了如何使用 BufferedStream 类。