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TCPクライアントのプログラムを最適化したい

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Kyun001

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 背景

現在TCPクライアントを作成しています。
以下のプログラム(MyTcpClient.cs)は問題なく動作するのですが、全体的に冗長な気がしています。

例えば、イベントハンドラの登録解除をメソッド内で行っていたり、Task.Delay(); で待機している部分等が気になります。

 質問

UserLoginRequestメソッドの処理を最適化するアイデアやTCPネットワークプログラム用のデザインパターン等ありますでしょうか?

 eventを使っている理由について

リクエストとレスポンスが1:1の関係でない為です。

HTTPであれば以下のように書くことが出来ます。
リクエストとレスポンスが1:1の関係です。

var client = new HttpClient();
var responseString = await client.GetStringAsync("http://example.com");
// TCPでもこんな感じに書きたい

しかし、System.Net.Socketsの場合、自分で実装しなければならず、リクエストとレスポンスが1:1で取れない場合を考慮する必要がありました。任意のリクエストをしてから期待するレスポンスを受け取るまで、サーバーから異なるデータを送信し、そのデータを受け取る可能性があるからです。

なので、レスポンスデータの1バイト目で何のデータかを区別して個別のeventを発火させることにしました。

 試したこと

  • corefx のソースコードを読んだ
    corefxのソースコードでHttpClientはTCPをどのように扱い、上位層のHTTPとして実装してるかが参考になるかと思いHttpClientのソースコードを読みましたが、WindowsであればWinHttp, unixであればcurlを呼び出しているだけで、詳細は分かりませんでした。
    (WinHTTPはOSSでない為ソースコードが見れません。)
    (curlのソースコードはC言語で書かれていました。Cに対する理解が深くないので読むのが辛くて読んでません。)

 プログラム

  • Program.cs
 static async Task Main(string[] args)
{
    var client = new MyTcpClient();
    var requestBytes = new byte[] { };
    var responseBytes = await client.UserLoginRequest(requestBytes);
}
  • MyTcpClient.cs
using System;
using System.Linq;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading.Tasks;

namespace TcpTest
{
    class MyTcpClient
    {
        private Socket MyTcpClientSocket { get; set; }

        private const int BufferSize = 1024;
        public byte[] Buffer { get; } = new byte[BufferSize];

        private delegate void LoginDataReceivedEventHandler(object sender, byte[] bytes);
        private event LoginDataReceivedEventHandler LoginDataReceived;

        public MyTcpClient()
        {
            MyTcpClientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            MyTcpClientSocket.Connect("127.0.0.1", 1000);

            // 非同期で受信を待機
            MyTcpClientSocket.BeginReceive(Buffer, 0, BufferSize, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallback), MyTcpClientSocket);
        }

        private void ReceiveCallback(IAsyncResult asyncResult)
        {
            var socket = asyncResult.AsyncState as Socket;

            var receiveSize = 0;
            try
            {
                // 受信を待機
                receiveSize = socket.EndReceive(asyncResult);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
                return;
            }

            if (receiveSize > 0)
            {
                var bytes = Buffer.Take(receiveSize).ToArray();

                if (bytes[0] == 1)
                {
                    // 1バイト目が1の場合UserLoginRequetに対するレスポンスデータ
                    LoginDataReceived?.Invoke(this, bytes);
                }

                socket.BeginReceive(Buffer, 0, Buffer.Length, SocketFlags.None, ReceiveCallback, socket);
            }
        }

        public async Task<byte[]> UserLoginRequest(byte[] requestBytes)
        {
            byte[] responseBytes = null;

            var eventHandler = new LoginDataReceivedEventHandler(delegate (object _sender, byte[] _bytes)
            {
                responseBytes = _bytes;
            });

            // イベントハンドラを登録
            LoginDataReceived += eventHandler;

            // サーバにリクエストを送信
            MyTcpClientSocket.Send(requestBytes);

            // レスポンスを待つ
            while (responseBytes == null)
            {
                await Task.Delay(100);
            }

            // イベントハンドラを解除
            LoginDataReceived -= eventHandler;

            return responseBytes;
        }
    }
}

 環境

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今回の問題とは直接関係ないことですが・・・(どうしても気になったので一言。余計なお世話だと思ったらスルーしてください)

Exception をキャッチして発生した例外をすべて握りつぶすのは止めた方がいいと思います。理由は以下の記事を見てください。

NETの例外処理 Part.1
https://blogs.msdn.microsoft.com/nakama/2008/12/29/net-part-1/

.NETの例外処理 Part.2
https://blogs.msdn.microsoft.com/nakama/2009/01/02/net-part-2/

.NET 4 からは破損状態例外は catch できなくなっているそうですが、「それでも Catch (Exception e) を使用するのはよくない」ということについては以下の記事を見てください。

破損状態例外を処理する
https://msdn.microsoft.com/ja-jp/magazine/dd419661.aspx

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