C#滑动窗口算法实现UDP流量控制（二）

  1 //主类：模拟滑动窗口协议
  2 
  3 using System;
  4 using System.Collections;
  5 using System.Net.Sockets;
  6 using System.Net;
  7 using System.Threading;
  8 using System.Text;
  9 using seal.common;
 10 
 11 
 12 namespace scutnetTalkClient
 13 {
 14  /// <summary>
 15  /// UDPSlidingWindow udp滑动窗口类。
 16  /// </summary>
 17  public class UDPSlidingWindow
 18  {
 19   public static byte MSG_COMPLETE=0x01;//队列数据发送完毕
 20   public static byte MSG_SLICE_SENDED=0x03;//片发送状态
 21   public static byte MSG_SLICE_COMPLETE=0x04;//片完毕应答
 22   public static long MAX_WAIT_TIME=3000;//窗口最大等待时间
 23   public static int MAX_RETRY_TIME=5;//窗口最大重发次数
 24   private byte ret;
 25   private int retryTime=0;
 26   private SlidingWindow sendWindow=new SlidingWindow(5);
 27   private Hashtable sendList=new Hashtable();
 28   private Hashtable state=new Hashtable();
 29   public static UdpClient sendClient=new UdpClient(8211);
 30   public string msg;
 31   public System.Net.IPEndPoint target;
 32 
 33   public UDPSlidingWindow()
 34   {
 35    //
 36    // TODO: 在此处添加构造函数逻辑
 37    //
 38   }
 39 
 40   public void sendThread(object o)
 41   {
 42    byte[] sendBuffer=System.Text.ASCIIEncoding.UTF8.GetBytes(msg);
 43    Console.WriteLine("发送开始时间："+DateTime.Now);
 44    Console.WriteLine("待发数据长度："+sendBuffer.Length/1024+"K Byte】");
 45    
 46    sendList=MsgSlice.splitMsg(sendBuffer);
 47    //Console.WriteLine("准备发送数据："+sendList.Count+"片");
 48    while(ret!=UDPSlidingWindow.MSG_COMPLETE)
 49    {
 50     if(((DateTime.Now)>sendWindow.lastActiveTime.AddMilliseconds(UDPSlidingWindow.MAX_WAIT_TIME)))
 51     {//窗口停留超时，则重发落在窗口内未标志为“已接收”的所有包
 52      if(retryTime>=UDPSlidingWindow.MAX_RETRY_TIME)
 53      {//重发次数超过设定值，退出。
 54       Console.WriteLine("重发次数超过"+UDPSlidingWindow.MAX_RETRY_TIME+"，发送数据失败！请检查网络是否正常连接。");
 55       return;
 56      }
 57      Console.WriteLine((DateTime.Now).ToString()+"===>"+sendWindow.lastActiveTime.AddMilliseconds(UDPSlidingWindow.MAX_WAIT_TIME));
 58      for(long i=sendWindow.getWindowHead()-sendWindow.getUsedSize();i<sendWindow.getWindowHead();i++)
 59      {
 60       MsgSlice tmpMs=(MsgSlice)sendList[i];
 61       if(tmpMs!=null&&(state[i]==null||(byte)state[i]!=UDPSlidingWindow.MSG_SLICE_COMPLETE))
 62       {
 63        Console.WriteLine("重新发送数据："+i);
 64        byte[] tmpBt=FormatterHelper.Serialize(tmpMs);
 65        sendClient.Send(tmpBt,tmpBt.Length,target);
 66        state.Remove(i);
 67        state.Add(i,UDPSlidingWindow.MSG_SLICE_SENDED);//将窗口内新发送包加入到等待回应队列
 68       }
 69      }
 70      retryTime++;
 71      sendWindow.lastActiveTime=DateTime.Now;
 72     }
 73     while((state[(long)(sendWindow.getWindowHead()-sendWindow.getUsedSize())]!=null&&(byte)state[(long)(sendWindow.getWindowHead()-sendWindow.getUsedSize())]==MSG_SLICE_COMPLETE||sendWindow.getUsedSize()<sendWindow.getMaxSize())&&sendWindow.getWindowHead()<sendList.Count)
 74     {//滑动窗口下标数据已经完成且数据未发完，则发送下一个包，并且窗口前移。
 75      retryTime=0;
 76      MsgSlice tmpMs=(MsgSlice)sendList[(long)sendWindow.getWindowHead()];
 77      //Console.WriteLine("准备发送："+sendWindow.getWindowHead()+":"+tmpMs.isEndSlice());
 78      byte[] tmpBt=FormatterHelper.Serialize(tmpMs);
 79      sendClient.Send(tmpBt,tmpBt.Length,target);
 80      sendWindow.moveAhead();
 81      state.Add(sendWindow.getWindowHead(),UDPSlidingWindow.MSG_SLICE_SENDED);//将窗口内新发送包加入到等待回应队列
 82     }
 83     //Thread.Sleep(50);
 84    }
 85   }
 86 
 87 
 88   public void recieveThread(object o)
 89   {
 90    while(true)
 91    {
 92     IPEndPoint remoteIp=new IPEndPoint(IPAddress.Any,0);
 93     byte[] act=sendClient.Receive(ref remoteIp);
 94     if(act[0]==UDPSlidingWindow.MSG_SLICE_COMPLETE)
 95     {//接收到片完成信息
 96      long index=BitConverter.ToInt64(act,1);
 97      state.Remove(index);
 98      state.Add(index,UDPSlidingWindow.MSG_SLICE_COMPLETE);
 99      //Console.WriteLine("接收到数据包完成信息："+index);
     }
     else if(act[0]==UDPSlidingWindow.MSG_COMPLETE)
     {//接收到“数据接收完毕”信息
      ret=UDPSlidingWindow.MSG_COMPLETE;
      Console.WriteLine("全部数据成功发送完毕，收工");
      Console.WriteLine("发送结束时间："+DateTime.Now);
      return;
     }
    }
   }
 //*
   [STAThread]
   static void Main(string[] args)
   {
    string ip="192.168.0.244";
    string msg="0--begin--0123456789我－的－地－盘－我－作－猪----0123456789我－的－地－盘－我－作－猪----0123456789我－的－地－盘－我－作－猪----0123456789我－的－地－盘－我－作－猪----0123456789我－的－地－盘－我－作－猪----0123456789我－的－地－盘－我－作－猪----0123456789我－的－地－盘－我－作－猪--end---0";
    msg+=msg;
    msg+=msg;
    msg+=msg;
    msg+=msg;
    msg+=msg;
    msg+=msg;
    msg+=msg;
    msg+=msg;
    msg+=msg;
    msg+=msg;
    msg+=msg;
    msg="[begin]"+msg+"[end]";
 
    Console.WriteLine("请输入发送目的IP：");
    ip=Console.ReadLine();
    ip=ip==""?"192.168.0.244":ip;
    IPEndPoint target=new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip),8080);   
    while(true)
    {
     Console.WriteLine("是否再发送？");
     if(Console.ReadLine().ToLower()=="y")
     {
      UDPSlidingWindow usw=new UDPSlidingWindow();
      usw.target=target;
      usw.msg=msg;
      System.Threading.ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(usw.recieveThread));
      System.Threading.ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCallback(usw.sendThread));
     }
    }
   }
 //*/
  }
 
  public class SlidingWindow
  {
   private int maxSize;
   private int usedSize=0;
   private int windowHead=0;
   public DateTime beginTime;
   public DateTime lastActiveTime;
 
   public SlidingWindow()
   {
    beginTime=DateTime.Now;
    lastActiveTime=beginTime;
    this.maxSize=5;
   }
 
   public SlidingWindow(int m)
   {
    beginTime=DateTime.Now;
    lastActiveTime=beginTime;
    this.maxSize=m;
   }
 
   //窗口向前移动
   public void moveAhead()
   {
    this.windowHead++;
    if(this.usedSize<this.maxSize)
    {
     this.usedSize++;
    }
    this.lastActiveTime=DateTime.Now;
   }
 
   //发送完毕后窗口回到原位
   public void resetWindowHead()
   {
    this.windowHead=0;
   }
 
   public void takeOne()
   {
    if(this.usedSize>0)
    {
     this.usedSize--;
    }
    this.lastActiveTime=DateTime.Now;
   }
 
   public int getMaxSize()
   {
    return this.maxSize;
   }
 
   public int getUsedSize()
   {
    return this.usedSize;
   }
 
   public int getWindowHead()
   {
    return this.windowHead;
   }
  }
 }