【c#开源下载】微风IM 增加局域网P2P通信 V2

[Sunny5816]

新年第一天 恭祝大家新年快乐

一直有朋友问P2P相关的问题，最近有时间在微风IM的基础上，实现了P2P通信，共享给大家，希望大家批评指正。

源码下载 数据库下载 数据库与第一版相同没有变化

我们知道在网络通信中，如果所有的通信都通过服务器转发，会增加服务器的负担，如果实现了P2P，客户端之间直接通讯，比如聊天或者传送文件时不再通过服务器，而是客户端之间直接通信，将会有效的减轻服务器的负担，提高程序的效率。

本节相关的P2P,指的是通过TCP协议，在局域网中实现的P2P，广域网中的P2P暂时没有涉及。

本Demo基于来自英国的networkComms2.3.1开源通信框架

工作原理-通过服务器，在客户端之间建立P2P通道，之后客户端之间的通讯可以脱离服务器

流程如下：

NetworkComms通信框架的内在通信机制，使得我们实现P2P通信非常的简单。

（1）：服务器开始监听

(2) ：客户端，开始连接服务器,然后也开始监听工作，其实成为一个服务器。连接的过程中，系统会给客户端随机分派一个端口，以便完成与服务器的通信。连接完成后，我们获取到客户端的IP和与服务器通信的端口，客户端在此端口上展开监听，也就是说每个客户端都会展开监听，具备作为服务器的所有特质。

模拟代码：       

          ConnectionInfo connInfo = new ConnectionInfo("服务器IP", "服务器端口");
          //客户端与服务器进行连接
          Connection     newTcpConnection = TCPConnection.GetConnection(connInfo);
          //客户端与服务器连接成功后，开始监听本地端口,客户端也称为可以监听的服务器
          TCPConnection.StartListening(connInfo.LocalEndPoint);

（3）：每个客户端需要维护一个“P2P通信的连接”表

我们用一个静态类来实现，具体可查看Common类
//字典中存储 用户ID 和相应的连接引用

public static Dictionary<string, Connection> UserConnList = new Dictionary<string, Connection>();
 

public static void AddUserConn(string userID, Connection conn)
        {
            lock (dictLocker)
            {
                if (UserConnList.ContainsKey(userID))
                {
                    UserConnList.Remove(userID);
                }
                UserConnList.Add(userID,conn);
            }
        }

        public static bool ContainsUserConn(string userID)
        {
            lock (dictLocker)
            {
                if (UserConnList.ContainsKey(userID))
                {
                    return true;
                }
                else
                {
                    return false;
                }
            }
        }

        public static Connection  GetUserConn(string userID)
        {
            lock(dictLocker)
            {
                if(UserConnList.ContainsKey(userID))
                {
                    return UserConnList[userID];
                }
                else
                {
                    return null;
                }
            }
        }

        public static void RemoveUserConn(string userID)
        {
            lock (dictLocker)
            {
                if (UserConnList.ContainsKey(userID))
                {
                    UserConnList.Remove(userID);
                }
               
            }
        }

4):客户端成功登陆后，从服务器获取所有在线其他客户端用户的本地端点（IP和端口)（即在其他客户端在步骤一中展开监听的端点）,并进行连接

《1》客户端甲与其他客户端逐个进行连接，连接成功后，客户端甲添加对方用户ID和连接引用到本地P2P通道字典中

《2》客户端甲发送一个消息类型为”setupP2PMessage"的消息，给对方，以便于对方添加相应的记录到对方的P2P字典中

《3》客户端甲与其他用户进行连接时，客户端甲为“客户端”，其他的客户端为“服务器端”，所以在P2P通道的2端，总有一端为“客户端”，另一端为“服务器”。

配合NetworkComms通信框架，此种概念上的区分，并不影响P2P通道的通信。

客户端甲与其他客户端通信时，无论是作为”客户端“或者”服务器“均可，只要与对方存在TCP长连接即可。

《4》 这种由客户端之间彼此通信而建成的”服务器“，具备真正服务器的所有功能，会进行相应的”心跳检测“与”连接“维护等。

下面的代码：某客户端登陆后，获取所有已在线用户，并与之连接，连接完成后，发送”SetupP2PMessag"类型消息给对方。通过此过程，彼此双方的“P2P连接”都会建立完成。

private void GetP2PInfo()
        {
            //从服务器端，获取所有在线用户的信息 (用户ID，相对应的本地端点，在第一步中，客户端与服务器连接成功后，已经在此端点上开始监听了)
            IList<UserIDEndPoint> userInfoList = Common.TcpConn.SendReceiveObject<IList<UserIDEndPoint>>("GetP2PInfo", "ResP2pInfo", 5000, "GetP2P");
            //遍历所有的在线用户
            foreach (UserIDEndPoint userInfo in userInfoList)
            {
                try
                {
                    if (userInfo.UserID != Common.UserID)
                    {
                        //在根目录下写入日志
                        LogInfo.LogMessage("准备建立" + userInfo.UserID + ":" + userInfo.IPAddress + ":" + userInfo.Port.ToString(), "P2PInfo");
                        //创建连接信息类
                        ConnectionInfo connInfo = new ConnectionInfo(userInfo.IPAddress, userInfo.Port);
                        //把对方客户端当成服务器对应连接
                        Connection newTcpConnection = TCPConnection.GetConnection(connInfo);
                        Common.AddUserConn(userInfo.UserID, newTcpConnection);


                        SetUpP2PContract contract = new SetUpP2PContract();
                        contract.UserID = Common.UserID;

                        //P2p通道打通后，发送一个消息给对方用户，以便于对方用户收到消息后，建立P2P通道
                        newTcpConnection.SendObject("SetupP2PMessage", contract);


                        //在根目录下写入日志

                        LogInfo.LogMessage("已经建立" + userInfo.UserID + ":" + userInfo.IPAddress + ":" + userInfo.Port.ToString(), "P2PInfo");
                    }
                   
                }
                catch 
                {
                }
              
            }

        }
复制代码

上面的代码中，我们把相关的P2P通道建立消息写入程序文件夹下“P2PINFO.txt文件”，以便于观察P2P消息通道的建立。和通过P2P通道发送消息

(5):通过P2P通道发送消息

客户端发送消息时，查看是否与对方存在 P2P通道，如果存在通过P2P连接发送消息，否则通过服务器发送

举例说明，发送聊天消息时，先查看是否有 p2p 通道

private void chatControl1_BeginToSend(string content)
        {
            this.chatControl1.ShowMessage(Common.UserName, DateTime.Now, content, true);

            //从客户端 Common中获取相应P2P通道
            Connection p2pConnection = Common.GetUserConn(this.friendID);

            if (p2pConnection != null)
            {
                ChatContract chatContract = new ChatContract();
                chatContract.UserID = Common.UserID;
                chatContract.UserName = Common.UserName;
                chatContract.DestUserID = this.friendID;
                chatContract.DestUserName = this.friendID;
                chatContract.Content = content;
                chatContract.SendTime = DateTime.Now;
                p2pConnection.SendObject("ClientChatMessage", chatContract);
                this.chatControl1.Focus();

                LogInfo.LogMessage("通过p2p通道发送消息,当前用户ID为"+Common.UserID, "P2PINFO");

             
            }
            else
            {
                ChatContract chatContract = new ChatContract();
                chatContract.UserID = Common.UserID;
                chatContract.UserName = Common.UserName;
                chatContract.DestUserID = this.friendID;
                chatContract.DestUserName = this.friendID;
                chatContract.Content = content;
                chatContract.SendTime = DateTime.Now;
                Common.TcpConn.SendObject("ChatMessage", chatContract);
                this.chatControl1.Focus();

                LogInfo.LogMessage("服务器转发消息", "P2PINFO");
            }

        }

(6)P2P通道的注销

当某个客户端掉线后，我们要把其从其他相应客户端的P2P通道注销掉。

方法：

服务器通过心跳检测，知道某连接掉线后，发送消息给其他所有客户端。

private void UserStateNotify(string userID, bool onLine)
        {
            try
            {
                //用户状态契约类
                UserStateContract userState = new UserStateContract();
                userState.UserID = userID;
                userState.OnLine = onLine;


                IList<ShortGuid> allUserID;

                lock (syncLocker)
                {
                    //获取所有用户字典中的用户ID
                    allUserID = new List<ShortGuid>(userManager.Values);
                }

                //给所有用户发送某用户的在线状态
                foreach (ShortGuid netID in allUserID)
                {
                    List<Connection> result = NetworkComms.GetExistingConnection(netID, ConnectionType.TCP);

                    if (result.Count > 0 && result[0].ConnectionInfo.NetworkIdentifier == netID)
                    {
                        result[0].SendObject("UserStateNotify", userState);
                    }
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                LogTools.LogException(ex, "MainForm.UserStateNotify");
            }
        }

客户端代码：

NetworkComms.AppendGlobalIncomingPacketHandler<UserStateContract>("UserStateNotify", IncomingUserStateNotify);
复制代码
 private void IncomingUserStateNotify(PacketHeader header, Connection connection, UserStateContract userStateContract)
        {
            if (userStateContract.OnLine)
            {
                lock (syncLocker)
                {
                    //此部分，处理用户上线，与P2p通道无关
                    Common.GetDicUser(userStateContract.UserID).State = OnlineState.Online;
                }
            }
            else
            {
                lock (syncLocker)
                {
                    Common.GetDicUser(userStateContract.UserID).State = OnlineState.Offline;
                    //当某用户下线后，删除此用户相关的p2p 通道
                    Common.RemoveUserConn(userStateContract.UserID);
                }
            }
        }

[Sunny5816]

谢谢大家支持 上面的连接中V3源码已经加上

[Sunny5816]

还有篇文章 c#编写的安卓客户端与Windows服务器程序进行网络通信 希望大家喜欢

[渃水]

好文收藏。。。。。

[娃都会打酱油了]

[拜一刀]

这.....其实就是个没穿透的socket通讯软件?

[Sunny5816]

是的 没有做nat相关的那部分

[nidexiaojiaoya]

谢谢楼主 分享

[戈壁上的月光]

支持开源，支持分享

[comcyd]

高手，学习受教了

[Sunny5816]

感谢您的关注

[Sunny5816]

谢谢大家关注 有朋友希望对通信框架做性能测试 可参见这篇文章 NetworkComms通信框架性能测试

[「已注销」]

一直在学C#,从未放弃过!

[山东智通达科技有限公司]

学习了，谢谢！！！

[微wx笑]

引用 5 楼 networkcomms 的回复:

1.对等模式 P2P系统中的客户端能够同时扮演客户端和服务器的角色，使两台计算机之间能够不通过服务器直接进行信息分享（QQ中当好友在线的时候发信息时，相信此时是不需要经过服务器转发的) 摘自： http://www.cnblogs.com/zhili/archive/2012/09/14/P2P_PNPR.html

当QQ启用了“聊天记录漫游”功能，消息应该就经过服务器了。 即使不启用的情况下，也应该是通过服务器的，因为要在云端对聊天内容进行监控。

[微wx笑]

引用 20 楼 sp1234 的回复:

[quote=引用 17 楼 piaopiao_lucky 的回复:] 这个真的是P2P吗？你说的是什么意义上的P2P呢？

P2P当然不是指这种在局域网同一个网段内的c-s访。 P2P是一种"Master-Worder-Client“结构。首先，所有的终端都要登录到Master，上报终端的状态。然后当一个局域网段的Client要跟另外一个局域网段的Client通讯的时候（即使它们相隔千山万水），Master会根据它们各自的路由情况，帮它们找到另外一个Client（并且这是前两个Client都可以直接访问的），然后把这个Client升级为Worker状态。待Worker初始化完毕，Master通知前边的两个Client，告诉它们以这个Worker为中间服务器，就可以进行对话了。Master从来不做通讯服务器的工作，Master只是负责帮助寻找Worker。 而号称“局域网同一网段内的P2P”，完全看不出跟P2P协议有关系。[/quote] 刚看了一下百度百科对p2p的解释，感觉和网络编程中的p2p根本不是一个概念。 网络编程中的p2p，通信双方之间是要跨网段的，在不同的子网当中； 不然的话还要中心服务器做什么用，大家都在一个子网当中，直接就可 以找到对方， 就是飞秋一样直接通过UDP广播告诉对方你上线了就可以了。 双方的通信即不通过网络出口的防火墙，又不经过Nat转换。 只是为了发个消息，一客户端要维护（在线人数-1）*2个Tcp连接，这不是在浪费资源嘛！

[xiaoyu_code]

什么破东西，进程都不能结束，感觉像病毒，差评！！

[Sunny5816]

看来这种P2P方案有不成熟的地方，感谢大家关注

[Sunny5816]

测试了一下，服务器端监听进程有时不能正常关闭的情况，在neworkcomms V3中已经解决

[Sunny5816]

NetworkCommsV2.3.1相关程序的关闭代码修改如下：

  private void 退出ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                GotoExit();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                LogTools.LogException(ex, "退出ToolStripMenuItem_Click");
            }
        }

        private void GotoExit()
        {
            try
            {
                if (MessageBox.Show("您确认要退出吗？", "", MessageBoxButtons.OKCancel) == DialogResult.OK)
                {
                    this.toExit = true;

                    NetworkComms.Shutdown();
                   
                    this.Close();
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                LogTools.LogException(ex, "GotoExit");
            }
        }

   private void MainForm_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
        {
            try
            {
                if (!this.toExit)
                {

                    if ((e.CloseReason == CloseReason.ApplicationExitCall) || (e.CloseReason == CloseReason.WindowsShutDown))
                    {
                        this.toExit = true;
 
                        Environment.Exit(Environment.ExitCode);
                    }

                    else
                    {
                        this.Visible = false;
                        e.Cancel = true;
                    }

                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                LogTools.LogException(ex, "MainForm_FormClosing");
            }
        }

[frss1234]

高手，学习受教了