基于ESFramework的P2P实现 —— ESFramework扩展之EsfP2P

    好久没有写关于ESFramework的文章了，曾很早就承诺过要写一篇介绍基于ESFramework实现NAPT P2P的文章，今天终于能抽出时间做这件事。
    网络地址转换NAT（或者NAPT）的基本理论知识，网上有很多相关资料，不是很清楚的朋友可以先了解下什么是NAT、以及为什么要使用NAT。使用NAT的一个非常常见的场合就是P2P技术，要使两个隐藏在不同的局域网后面机器能够相互通信，并不是一件非常简单的事情，因为，这两台机器没有公网地址，相互之间是无法直接通过IPEndPoint访问的。NAT解决了这个问题，虽然并不是所有的操作系统都完整的支持NAT，幸运的是，主流的操作系统一般都是支持的。
    通常，NAT都支持UDP，支持Tcp的NAT实现非常少见（也非常难以实现）。我们现有的P2P技术也几乎全是基于UDP的。
    相互通信的两台机器，首先要通过服务器建立起P2P Session，这个过程必须有服务器的参与，否则Session无法建立起来。在P2P Session建立完成之后，两台机器之间就可以进行P2P通信了，而不必再经过服务器中转。

    基于ESFramework的扩展EsfP2P就是C#版本的一个P2P实现，它用于协助P2P Session的建立。使用EsfP2P，我们写程序时不用再关心与如何搭建与P2P Session的一切事宜。
    在P2P Session能被EsfP2P自动建立后，对应的IP2PChannel就可以使用了，你还记得IMessageTransceiver吗？IMessageTransceiver的智能在于，如果P2PMessage可以通过IP2PChannel直接发送，则将其交给IP2PChannel，否则将其提交给IServerAgent由服务器转发。这样应用只需要直接使用IMessageTransceiver提交（发送）消息就可以了，而不用关心下层的消息路由途径。
    回顾一下图示：

    ESFramework的扩展之一NaptP2P，就是用于自动搭建各个IP2PChannel，并使之可用。一旦Client1和Client2之间的IP2PChannel构建成功，它们之间的通信就可以直接进行。

    说了这么久的EsfP2P，对其还没有感性的认识。下面我们来详细介绍它。
    EsfP2P的主要目的是协助P2P Session的搭建（即各个IP2PChannel实例的构建），这需要客户端和服务端相互协作来完成这件事情。
    关于NAT的“hole”（“打洞”）过程以建立P2P Session的理论，可参阅其它相关资料（如http://hwycheng.blogchina.com/）。这里列出EsfP2P采用的“hole”过程：
（1）服务器管理所有在线用户的Udp地址
（2）ClientA登录时从服务器获取所有在线好友的Udp地址列表
（3）ClientA初始化时，根据好友地址列表向所有在线好友发送P2PCheckMessage
（4）以后ClientA定时向NaptP2PChannelManager管理的各个通道发送DirectP2PCheck消息
（5）当某个Client收到P2PCheckMessage，则将对应的用户注册到NaptP2PChannelManager
（6）当某个Client上线时，服务器通知所有其它用户，用户接到通知后，立即向该Client发送P2PCheckMessage
（7）当某个Client下线/掉线时，服务器通知所有其它用户，用户接到通知后，从NaptP2PChannelManager中注销下线的用户

    EsfP2P通过执行上述的要点，可以保证P2P Session的正确建立。在实现这些要点时，需要引入一系列类型的消息，这些消息类型可由P2PSessionMessageType的属性展现：

    AskForFriendP2PAddresses消息用于客户端向服务器请求所有好友的P2P地址；P2PCheckMessage用于Check两个端点之间的P2P Session是否成功建立，一旦一个端点接收到了另一个端点发来的P2PCheckMessage，就说明两个端点之间的P2P Session已经建立成功了。P2PLogon和P2PLogout是客户端登陆或退出时发送给服务器的消息。SomeOneLogon和SomeOneLogout是当某个用户上线、下线时，服务器给其它用户的通知。

    EsfP2P中分别提供了对服务端（EsfP2P.Server空间）和客户端（EsfP2P.Passive空间）的支持。在服务端，主要是P2PSessionDealer组件，UserP2PAddressManager组件。
    P2PSessionDealer实现了IDataDealer接口，是一个简单的消息处理器，用于处理所有与P2PSession创建相关的消息，如AskForFriendP2PAddresses消息、P2PLogon和P2PLogout。
    UserP2PAddressManager用于管理所有客户的P2P地址，并且当某用户上/下线时，要发送SomeOneLogon和SomeOneLogout消息通知这个用户的好友。其接口IUserP2PAddressManager类图如下：

    IUserP2PAddressManager 既可用于服务端、也可用于客户端：
  (1)在服务端主要被P2PSessionDealer填充，另外用户掉线事件也应触发UnRegister调用
  (2)在客户端主要被P2PSessionPassiveDealer填充，另外用户离线事件也应触发UnRegister调用
    
    下面看EsfP2P对客户端的支持。
    客户端的核心接口是INaptOutter，它封装了所有与服务端或其它客户端进行有关NAPT Session的交互。

    当客户端登录时调用INaptOutter.P2PLogon方法；退出时调用INaptOutter.P2PLogout方法；GetFriendP2PAddress用于获取所有在线好友的P2P地址。
    客户端的另一个重要组件是P2PSessionChecker，它用于定时向所有在线好友发送P2PCheckMessage（通过调用INaptOutter.SendP2PCheckMessage方法），这样那些后上线的客户也可以通过这个P2PCheckMessage来判断P2P Session的建立。
    还有一个客户端的消息处理器P2PSessionPassiveDealer，它实现了IDataDealer接口，也是一个简单的消息处理器，用于在客户端处理所有与P2P Session搭建相关的消息。

    关于EsfP2P的主要组件就是这些，那么如何使用它来构建P2P应用了？（使用EsfP2P的前提是，使用了ESFramework）
（1）首先在一个公共dll中配置P2PSessionMessageType，它将被服务端和客户端使用。
（2）在服务端配置P2PSessionDealer组件，并将其装配到处理器工厂。
（3）在服务端配置UserP2PAddressManager组件，并通过UserP2PAddressManagerBridge桥接UserP2PAddressManager与IUserManager。
（4）在客户端配置NaptOutter组件。
（5）在客户端配置P2PSessionPassiveDealer组件，并将其装配到客户端的处理器工厂。
（6）在客户端配置NaptP2PChannelManager组件，并将其装配到IMessageTransceiver组件。
（7）在客户端配置P2PSessionChecker组件，并在登录时调用其Initialize方法。

    EsfP2P.dll可以到ESFramework 可复用的应用框架（序） 下载部分下载试用。

    感谢关注！

转到  ：ESFramework 可复用的应用框架（序）