一种C# TCP异步编程中遇到的问题

最近在维护公司的一个socket服务端工具，该工具主要是提供两个socket server服务，对两端连接的程序进行数据的透明转发。

程序运行期间，遇到一个问题，程序的一端是GPRS设备，众所周知，GPRS设备的网络连接十分的不问题，由此会产生不少的“奇怪”问题。

实际过程中，程序运行几个小时后，无线端的socket server断开就再也无法打开。找了很久都没发现。

通过wireshark抓取通信报文，一般是在TCP的三次握手时出的问题。

常规的TCP三次握手，由TCP的标识可简单看作：SYN-SYN ACK-ACK，实际遇到问题时，标识为：SYN-RST ACK。

可以明显看出，服务端发出了重置的标识，用来积极的拒绝了客户端的连接。

程序的server部分代码，采用的常规的TCP异步编程方式，一下是MSDN代码

// This server waits for a connection and then uses asynchronous operations to
// accept the connection with initial data sent from the client.

// Establish the local endpoint for the socket.

IPHostEntry ipHostInfo = Dns.GetHostEntry(Dns.GetHostName());
IPAddress ipAddress = ipHostInfo.AddressList[0];
IPEndPoint localEndPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 11000);

// Create a TCP/IP socket.
Socket listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,
SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp );

// Bind the socket to the local endpoint, and listen for incoming connections.
listener.Bind(localEndPoint);
listener.Listen(100);

while (true)
{
// Set the event to nonsignaled state.
allDone.Reset();

// Start an asynchronous socket to listen for connections and receive data from the client.
Console.WriteLine("Waiting for a connection...");

// Accept the connection and receive the first 10 bytes of data.
// BeginAccept() creates the accepted socket.
int receivedDataSize = 10;
listener.BeginAccept(null, receivedDataSize, new AsyncCallback(AcceptReceiveDataCallback), listener);

// Wait until a connection is made and processed before continuing.
allDone.WaitOne();
}
}

public static void AcceptReceiveDataCallback(IAsyncResult ar)
{
// Get the socket that handles the client request.
Socket listener = (Socket) ar.AsyncState;

// End the operation and display the received data on the console.
byte[] Buffer;
int bytesTransferred;
Socket handler = listener.EndAccept(out Buffer, out bytesTransferred, ar);
//再次投递接收，实现一直接收socket的操作
listener.BeginAccept(null, receivedDataSize, new AsyncCallback(AcceptReceiveDataCallback), listener);
}

经过问题的定位，可以判断可能是程序的异步接收回调中出了问题，但实际添加调试信息后发现，在程序出现端口无法打开后，再进行回调函数操作，并无信息打出。

TCP异步编程，一般是成对的出现beginXXX...endXXX，再通过回调函数进行具体处理。

如下为accept的回调函数，代码中使用了try..catch来捕获异常，实际问题可能就出在这里，代码如下：

public static void AcceptReceiveDataCallback(IAsyncResult ar)
{
// Get the socket that handles the client request.
Socket listener = (Socket) ar.AsyncState;

// End the operation and display the received data on the console.
byte[] Buffer;
int bytesTransferred;
try{
Socket handler = listener.EndAccept(out Buffer, out bytesTransferred, ar);
}
catch(异常1 e){
...
return;
}
catch(异常2 e){
...
return;
}
//再次投递接收，实现一直接收socket的操作
listener.BeginAccept(null, receivedDataSize, new AsyncCallback(AcceptReceiveDataCallback), listener);
}

程序在实际出现端口不能打开之前曾经进入过“异常1”/“异常2”，判断很可能是程序进行了return，而无法再次投递接收操作。

此时所有的端口打开操作，都会进入socket.listen(backlog)的队列中，当accpet队列中的内容无法通过完整begin..end操作取出，队列满后socket的底层协议栈则会拒绝新的socket连入。

此处是个不明显的坑，花了好几天才发现，实际修改情况待检验。。。