동기/비동기화
소켓을 사용할때 서버에서 Accept()를 사용하면 기본적으로 동기화가 되어 코드 블로킹이 진행되다.
이 때문에 클라이언트가 접속하기 전까지는 다음코드를 진행하지 않는다.
서버는 다른 작업도 해야하는 상황에 이렇게 무한정 기다리는 것은 비효율적이다.
그러므로 클라이언트를 기다리지 않고 다음 작업으로 바로 넘어갈 수 있도록 비동기화 작업이 필요하다.
하지만 클라이언트를 받았을 때의 관련코드가 클라이언트가 접속을 안했는데 실행이 되면 이것 또한 문제가 된다.
이렇게 비동기화 상황일 때 클라이언트도 받고 코드도 원활하게 이루어지도록 코드를 구현해보도록 한다.
💻 코드
소켓 프로그래밍 기초 글에서 구현한 코드를 비동기화식으로 수정할 것이다.
Server 프로젝트에서 새로운 Listener 클래스를 생성해준다.
이 곳에서는 비동기식 Accept, Init에 필요한 코드를 넣어줄 것이다.
먼저 Socket 변수를 선언하고 Init, RegisterAccept, OnAcceptCompleted 메소드를 만들어준다.
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class Listener
{
Socket _listeneSocket;
public void Init()
{
}
// Accept 등록
void RegisterAccept()
{
}
// Accept 성공
void OnAcceptCompleted()
{
}
}
Init 메소드에 Server 코드에 있던 Socket 생성과 Bind, Listen 등을 Listener 클래스로 옮겨준다.
또한 Socket을 생성해야하기 때문에 endPoint를 인자로 받아준다.
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public void Init(IPEndPoint endPoint)
{
// 문지기 ( SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp 는 거의 묶음으로 사용한다. )
_listeneSocket = new Socket(endPoint.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
// 문지기 교육
_listeneSocket.Bind(endPoint);
// 영업 시작
// backlog = 최대 대기수
_listeneSocket.Listen(10);
}
RegisterAccept()는 클라이언트의 등록을 관리해줄 것이다.
비동기식으로 만들어야되기 때문에 Accept()가 아닌 AcceptAsync()를 사용해준다.
AcceptAsync()는 SocketAsyncEventArgs를 인자로 받기 때문에 RegisterAccept() 메소드를 호출할 때 받아주도록 한다.
혹시라도 Accept를 진행했을 때 클라이언트가 바로 접속할 수도 있으므로 pending 여부를 확인해준다.
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void RegisterAccept(SocketAsyncEventArgs args)
{
// (낚시대를 던지자 마자 물고기 입질이 잡힌거)
// 유저를 기다리는데 바로 유저가 들어왔다면 false 반환
bool pending = _listeneSocket.AcceptAsync(args);
if (pending == false)
OnAcceptCompleted(null, args);
}
SocketAsyncEventArgs는 계속계속 가지고와서 사용할 수 있는 장점이 있다.
이를 관리하기 위해서 Init에서 선언해주고 args.Completed로 클라이언트의 접속 여부를
확인할 수 있기 때문에 성공시 OnAcceptCompleted 메소르를 호출하도록 EventHandler로 관리해준다.
EventHandler를 등록할 때 인자로 object sender, SocketAsyncEventArgs args를 받아야하는 규칙이 있으므로
OnAcceptCompleted에 알맞게 구현해주도록 한다.
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public void Init(IPEndPoint endPoint)
{
SocketAsyncEventArgs args = new SocketAsyncEventArgs();
// 유저가 접속하면 OnAcceptCompleted()를 실행
args.Completed += new EventHandler<SocketAsyncEventArgs>(OnAcceptCompleted);
// 클라이언트 등록 기다리기
RegisterAccept(args);
}
void OnAcceptCompleted(object sender, SocketAsyncEventArgs args)
{
}
이제 클라이언트가 등록되어 접속에 성공한다면 작업을 진행해야한다.
기존에 사용되는 전송, 받기 관련 코드를 실행하기 위해 Action으로 받아 실행해줄 것이다.
Program 클래스로 가서 OnAcceptHandler 메소드를 만들고 기존 코드를 여기에 옮겨준다.
그리고 Listener 클래스에서 Action을 등록해야되기 때문에 Init할 때 인자로 넘겨주도록 한다.
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class Program
{
static void OnAcceptHandler(Socket clientSocket)
{
try
{
// 받는다
byte[] recvBuff = new byte[1024];
int recvBytes = clientSocket.Receive(recvBuff);
string recvData = Encoding.UTF8.GetString(recvBuff, 0, recvBytes); // 버퍼, 받을 데이터 시작 위치, 몇 만큼 받을지
Console.WriteLine($"[From Client] {recvData}");
// 보낸다
byte[] sendBuff = Encoding.UTF8.GetBytes("Welcome to LHH Server !!");
clientSocket.Send(sendBuff);
// 쫓아낸다
clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
clientSocket.Close();
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.ToString());
}
}
}
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class Listener
{
Action<Socket> _onAcceptHandler;
public void Init(IPEndPoint endPoint, Action<Socket> onAcceptHandler)
{
_onAcceptHandler += onAcceptHandler;
}
}
Action 등록인 완료 됐으면 이제 마지막으로 OnAcceptCompleted() 코드만 구현해주면 된다.
args.SockError를 통해 에러를 확인하고 _onAcceptHandler를 Invoke하여 호출시킨다.
그리고 다음 클라이언트를 받아줘야하기 때문에 RegisterAccept()를 불러주도록 한다.
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void OnAcceptCompleted(object sender, SocketAsyncEventArgs args)
{
if (args.SocketError == SocketError.Success)
_onAcceptHandler.Invoke(args.AcceptSocket);
else
Console.WriteLine(args.SocketError.ToString());
// 다시 낚시대 던지기
RegisterAccept(args);
}
하지만 이대로 실행한다면 Socket 중복으로 버그나 에러가 날것이다.
그렇기 때문에 RegisterAccept()를 실행할 때 Socket을 초기화해주는 작업을 거쳐야 한다.
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void RegisterAccept(SocketAsyncEventArgs args)
{
// args 소켓이 초기화하지 않으면 pending은 계속 false가 나옴.
args.AcceptSocket = null;
}
마지막으로 Main을 수정해준다.
while(true)를 마지막에 넣어준 이유는 서버가 종료되기 때문에
무한루프를 돌 수 있도록 해놓은 것이다.
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static void Main(string[] args)
{
// DNS (Domain Name System)
string host = Dns.GetHostName();
IPHostEntry ipHost = Dns.GetHostEntry(host);
IPAddress ipAddress = ipHost.AddressList[0];
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 5000);
_listener.Init(endPoint, OnAcceptHandler);
Console.WriteLine("Listening...");
while (true)
{
;
}
}
컴파일 결과는 달라진게 없지만 비동기식으로 코드를 구현했기 때문에
이제 클라이언트를 대기하느라 못했던 작업을 진행할 수 있게됐다.
[ Source Code (Click) ]
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class Listener
{
Socket _listeneSocket;
Action<Socket> _onAcceptHandler;
public void Init(IPEndPoint endPoint, Action<Socket> onAcceptHandler)
{
// 문지기 ( SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp 는 거의 묶음으로 사용한다. )
_listeneSocket = new Socket(endPoint.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
_onAcceptHandler += onAcceptHandler;
// 문지기 교육
_listeneSocket.Bind(endPoint);
// 영업 시작
// backlog = 최대 대기수
_listeneSocket.Listen(10);
SocketAsyncEventArgs args = new SocketAsyncEventArgs();
// 유저가 접속하면 OnAcceptCompleted()를 실행
args.Completed += new EventHandler<SocketAsyncEventArgs>(OnAcceptCompleted);
RegisterAccept(args);
}
// 등록
void RegisterAccept(SocketAsyncEventArgs args)
{
// args 소켓이 초기화하지 않으면 pending은 계속 false가 나옴.
args.AcceptSocket = null;
// (낚시대를 던지자 마자 물고기 입질이 잡힌거)
// 유저를 기다리는데 바로 유저가 들어왔다면 false 반환
bool pending = _listeneSocket.AcceptAsync(args);
if (pending == false)
OnAcceptCompleted(null, args);
}
// 성공
void OnAcceptCompleted(object sender, SocketAsyncEventArgs args)
{
if (args.SocketError == SocketError.Success)
_onAcceptHandler.Invoke(args.AcceptSocket);
else
Console.WriteLine(args.SocketError.ToString());
// 다시 낚시대 던지기
RegisterAccept(args);
}
}
class Program
{
static Listener _listener = new Listener();
static void OnAcceptHandler(Socket clientSocket)
{
try
{
// 받는다
byte[] recvBuff = new byte[1024];
int recvBytes = clientSocket.Receive(recvBuff);
string recvData = Encoding.UTF8.GetString(recvBuff, 0, recvBytes); // 버퍼, 받을 데이터 시작 위치, 몇 만큼 받을지
Console.WriteLine($"[From Client] {recvData}");
// 보낸다
byte[] sendBuff = Encoding.UTF8.GetBytes("Welcome to LHH Server !!");
clientSocket.Send(sendBuff);
// 쫓아낸다
clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
clientSocket.Close();
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.ToString());
}
}
static void Main(string[] args)
{
// DNS (Domain Name System)
string host = Dns.GetHostName();
IPHostEntry ipHost = Dns.GetHostEntry(host);
IPAddress ipAddress = ipHost.AddressList[0];
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 5000);
_listener.Init(endPoint, OnAcceptHandler);
Console.WriteLine("Listening...");
while (true)
{
;
}
}
}