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在Socket的接收/发送方法：Send()、BeginSend()、Receive()、BeginReceive()中，第一个参数是字节数数组，表示当前接收数据区或需要发送的数据。普通Socket应用中，往往是接收/发送时创建数组，使用后数组空间由托管堆回收（Socket关闭后其关联的缓冲区情况类似）。显然，频繁创建接收/发送缓冲区将在托管堆上留下很多的内存碎块，影响系统性能。
使用Socket异步调事件参数类SocketAsyncEventArgs时考虑了上述情况，基本构思为：自定义一个缓冲区管理类如 BufferManager ，开辟一个大的、可重用接收/发送收缓冲区，用于SendAsync()、ReceiveAsync()等方法，之前使用SetBuffer()和属性OffSet、Count设定缓冲区空间。
事实上，在.NET 2.0平台上的Socket传统APM（异步编程模型）中仍然可用该这个技术。下面是修改的BufferManager类：
public sealed class BufferManager上述代码中，m_maxSessionCount是Socket服务器最大的可连客户端Socket数，BufferManager构造函数要求该数以及接收和发送缓冲区的大小，从而创建两个大的、可重复使用共享缓冲区。
{
// ... 全部字段为private，类型和名称见构造函数
public BufferManager(int maxSessionCount, int receivevBufferSize, int sendBufferSize)
{
m_maxSessionCount = maxSessionCount; // 最大可连接客户端数, int
m_receiveBufferSize = receivevBufferSize; // 接收缓冲区大小, int
m_sendBufferSize = sendBufferSize; // int
m_bufferBlockIndex = 0; // 当前未用缓冲区块索引号, int
m_bufferBlockIndexStack = new Stack(); // 可重用缓冲区块索引号, Stack<int>泛型
m_receiveBuffer = new byte[m_receiveBufferSize * m_maxSessionCount]; // 接收缓冲区大小
m_sendBuffer = new byte[m_sendBufferSize * m_maxSessionCount];
}
public int ReceiveBufferSize
{
get { return m_receiveBufferSize; }
}
public int SendBufferSize
{
get { return m_sendBufferSize; }
}
public byte[] ReceiveBuffer
{
get { return m_receiveBuffer; }
}
public byte[] SendBuffer
{
get { return m_sendBuffer; }
}
public void FreeBufferBlockIndex(int bufferBlockIndex) // 回收块索引号
{
if (bufferBlockIndex == -1)
{
return;
}
lock (this)
{
m_bufferBlockIndexStack.Push(bufferBlockIndex);
}
}
public int GetBufferBlockIndex() // 获取可用缓冲区块索引号
{
lock (this)
{
int blockIndex = -1;
if (m_bufferBlockIndexStack.Count > 0) // 有用过释放的缓冲块
{
blockIndex = m_bufferBlockIndexStack.Pop();
}
else
{
if (m_bufferBlockIndex < m_maxSessionCount) // 有未用缓冲区块
{
blockIndex = m_bufferBlockIndex++;
}
}
return blockIndex;
}
}
public int GetReceivevBufferOffset(int bufferBlockIndex)
{
if (bufferBlockIndex == -1) // 没有使用共享块
{
return 0; // 表示新建缓冲区，偏移为0
}
return bufferBlockIndex * m_receiveBufferSize; // 接收块的偏移（数组起始下标）
}
public int GetSendBufferOffset(int bufferBlockIndex)
{
if (bufferBlockIndex == -1) // 没有使用共享块
{
return 0;
}
return bufferBlockIndex * m_sendBufferSize; // 发送块偏移（数组起始下标）
}
public void Clear()
{
lock (this)
{
m_bufferBlockIndexStack.Clear();
m_receiveBuffer = null;
m_sendBuffer = null;
}
}
}
具体使用步骤如下：
- 创建一个BufferManager对象 m_bufferManager
- 获取缓冲区块索引号：m_bufferBlockIndex = m_bufferManager.GetBufferBlockIndex()
- 异步接收：先计算出缓冲区偏移地址，然后开始接收
- 异步发送：先考虑发送串长度，然后决定是否使用缓冲区，见随后的代码
- 不使用块索引号时：m_bufferManager.FreeBufferBlockIndext(m_bufferBlockIndex)回收
m_bufferBlockIndex = bufferManager.GetBufferBlockIndex();下面是Socket异步接收数据的代码示例：
if (m_bufferBlockIndex == -1) // 没有空块, 新建接收/发送缓冲区
{
m_receiveBuffer = new byte[m_bufferManager.ReceiveBufferSize];
m_sendBuffer = new byte[m_bufferManager.SendBufferSize];
}
else // 有空的缓冲区块，直接引用该块
{
m_receiveBuffer = m_bufferManager.ReceiveBuffer;
m_sendBuffer = m_bufferManager.SendBuffer;
}
int bufferOffset = m_bufferManager.GetReceivevBufferOffset(m_bufferBlockIndex); // 计算开始地址下面是Socket异步发送字符串datagramText的代码示例：
m_socket.BeginReceive(m_receiveBuffer, bufferOffset, m_bufferManager.ReceiveBufferSize,
SocketFlags.None, this.EndReceiveDatagram, this);
int byteLength = Encoding.ASCII.GetByteCount(datagramText);在数据发送时，如果发送缓冲区大小比实际发送的包长度大，上述异步发送可以使用BufferManager公共缓冲区。否则，需要新建一个发送缓冲区（字节数组）。此外，用共享缓冲区分多次发送长数据包也是一个可考虑的方案，但实现比较复杂（留待以后解决）。数据接收则直接使用BufferManager，因为长数据包由Socket自动分多次接收，不需要考虑分包及包接收顺序等问题。另一个需要注意的是，获取的缓冲区索引块号要记住回收它们。
if (byteLength <= m_bufferManager.SendBufferSize) // 可以用共享缓冲区
{
int bufferOffset = m_bufferManager.GetSendBufferOffset(m_bufferBlockIndex); // 计算开始地址
Encoding.ASCII.GetBytes(datagramText, 0, byteLength, m_sendBuffer, bufferOffset);
m_socket.BeginSend(m_sendBuffer, bufferOffset, byteLength, SocketFlags.None,
this.EndSendDatagram, this);
}
else // 不能使用共享缓冲区
{
byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(datagramText); // 获得数据字节数组
m_socket.BeginSend(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, this.EndSendDatagram, this);
}
基于事件驱动的SocketAsyncEventArgs性能的改善，不仅与使用共享缓冲区的技术相关，更与其在完成端口（IOCP）共享SocketAsyncEventArgs对象有关，该对象可重复使用。而在传统的异步Socket处理时，总会创建一个IAsyncResult对象，该对象不可重复使用，且必须调用AsyncWaitHandle.Close()释放资源。显然，共享缓冲区技术只稍稍改善了应用系统的性能，没有从根本上消除Socket的APM的缺陷。
上述缓冲区类提供了一个Socket可重复使用的的接收/发送缓冲区技术方案，具体实现可以参看拙文可扩展多线程异步Socket服务器框架EMTASS 2.0和版本历史2.1中的简介及源码资源下载地址。
本文转自peterzb博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/peterzb/archive/2009/05/29/1491603.html，如需转载请自行联系原作者。
