.net core高性能通讯开源组件BeetleX

BeetleX

beetleX是基于dotnet core实现的轻量级高性能的TCP通讯组件，使用方便、性能高效和安全可靠是组件设计的出发点！开发人员可以在Beetlx组件的支持下快带地构建高性能的TCP通讯服务程序，在安全通讯方面只需要简单地设置一下SSL信息即可实现可靠安全的SSL服务。

项目地址：https://github.com/IKende/BeetleX  国内地址：https://gitee.com/ikende/BeetleX

使用方便性

beetleX网络流读写是基于Stream标准来构建，仅仅基于Stream的基础读写对于应用者来说还是过于繁琐；组件为了更方便进行网络数据处理在Stream的基础之上扩展了一系列的读写规则：ReadLine、ReadInt、WriteLine、WriteInt等一系列简便方法，在这些方法的支持下使用者就可以更轻松地处理数据；为了在网络通讯中更好的兼容其他平台协议以上方法都兼容Big-Endian和Little-Endian不同方式。为了更好地利用现有序列化组件，组件通过IPacket接口规范消息扩展，通过实现不同的Packet解释器，即可以实现基于Protobuf,json和Msgpack等方式的对象数据传输。

高性能特性

beetleX的高性能是建立在内部一个数据流处理对象PipeStream，它是构建在Stream标准之上；它和.NET内置的NetworkStream最大的差别是PipeStream的读写基于SocketAsyncEventArgs实现，这正是在编写高性能网络数据处理所提倡的模式。PipeStream不仅在网络数据处理模式上有着性能的优势，在内存读写上和MemoryStream也有着很大的区别；由于PipeStream的内存块是以一个基于链表的SocketAsyncEventArgs Buffer 组成，因此PipeStream在写入大数据的情况并不存在内存扩容和复制的问题；基于SocketAsyncEventArgs Buffer作为基础内存块还有一个好处是在协议数据和网络缓存读写并不存在内存块复制。如果在应用中中使用PipeStream相应的BinaryReader和IBinaryWriter读写规范，那大部分数据处理基本不存在内存复制过程，从而让数据处理性能更高效。

以下是PipeStream的结构： 

性能

beetleX的性能到底怎样呢，以下简单和DotNetty进行一个网络数据交换的性能测试,分别是1K,5K和10K连接数下数据请求并发测试

DotNetty测试代码

   public override void ChannelRead(IChannelHandlerContext context, object message)
        {
            var buffer = message as IByteBuffer;
            context.WriteAsync(message);
        }

Beetlex 测试代码

        public override void SessionReceive(IServer server, SessionReceiveEventArgs e)
        {
            server.Send(e.Stream.ToPipeStream().GetReadBuffers(), e.Session);
            base.SessionReceive(server, e);
        }

测试结果

1K connections

5K connections

10K connections

构建TCP Server

    class Program : ServerHandlerBase
    {
        private static IServer server;

        public static void Main(string[] args)
        {
            NetConfig config = new NetConfig();
            //ssl
            //config.SSL = true;
            //config.CertificateFile = @"c:\ssltest.pfx";
            //config.CertificatePassword = "123456";
            server = SocketFactory.CreateTcpServer<Program>(config);
            server.Open();
            Console.Write(server);
            Console.Read();
        }
        public override void SessionReceive(IServer server, SessionReceiveEventArgs e)
        {
            string name = e.Stream.ToPipeStream().ReadLine();
            Console.WriteLine(name);
            e.Session.Stream.ToPipeStream().WriteLine("hello " + name);
            e.Session.Stream.Flush();
            base.SessionReceive(server, e);
        }
    }

构建TCP Client

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            TcpClient client = SocketFactory.CreateClient<TcpClient>("127.0.0.1", 9090);
            //ssl
            //TcpClient client = SocketFactory.CreateSslClient<TcpClient>("127.0.0.1", 9090, "localhost");
            while (true)
            {
                Console.Write("Enter Name:");
                var line = Console.ReadLine();
                client.Stream.ToPipeStream().WriteLine(line);
                client.Stream.Flush();
                var reader = client.Read();
                line = reader.ToPipeStream().ReadLine();
                Console.WriteLine(line);
            }
            Console.WriteLine("Hello World!");
        }
    }

异步Client

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            AsyncTcpClient client = SocketFactory.CreateClient<AsyncTcpClient>("127.0.0.1", 9090);
            //SSL
            //AsyncTcpClient client = SocketFactory.CreateSslClient<AsyncTcpClient>("127.0.0.1", 9090, "serviceName");
            client.ClientError = (o, e) =>
            {
                Console.WriteLine("client error {0}@{1}", e.Message, e.Error);
            };
            client.Receive = (o, e) =>
            {
                Console.WriteLine(e.Stream.ToPipeStream().ReadLine());
            };
            var pipestream = client.Stream.ToPipeStream();
            pipestream.WriteLine("hello henry");
            client.Stream.Flush();
            Console.Read();
        }
    }

实现一个Protobuf对象解释器

    public class Packet : FixedHeaderPacket
    {
        public Packet()
        {
            TypeHeader = new TypeHandler();
        }

        private PacketDecodeCompletedEventArgs mCompletedEventArgs = new PacketDecodeCompletedEventArgs();

        public void Register(params Assembly[] assemblies)
        {
            TypeHeader.Register(assemblies);
        }

        public IMessageTypeHeader TypeHeader { get; set; }

        public override IPacket Clone()
        {
            Packet result = new Packet();
            result.TypeHeader = TypeHeader;
            return result;
        }

        protected override object OnReader(ISession session, PipeStream reader)
        {
            Type type = TypeHeader.ReadType(reader);
            int bodySize = reader.ReadInt32();
            return reader.Stream.Deserialize(bodySize, type);
        }

        protected override void OnWrite(ISession session, object data, PipeStream writer)
        {
            TypeHeader.WriteType(data, writer);
            MemoryBlockCollection bodysize = writer.Allocate(4);
            int bodyStartlegnth = (int)writer.CacheLength;
            ProtoBuf.Meta.RuntimeTypeModel.Default.Serialize(writer.Stream, data);
            bodysize.Full((int)writer.CacheLength - bodyStartlegnth);
        }
    }

 BeetleX的介绍暂时到这里，如果需要了解项目的情况可以到Github下载相关代码和Samples,如果有疑问可以在Gibhub上提相关issue。