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广播与P2P通道（下） -- 方案实现
在广播与P2P通道（上） -- 问题与方案 一文中，我们已经找到了最优的模型，即将广播与P2P通道相结合的方案，这样能使服务器的带宽消耗降到最低，最大节省服务器的宽带支出。当然，如果从零开始实现这种方案无疑是非常艰巨的，但基于ESFramework提供的通信功能和P2P功能来做，就不再那么遥不可及了。
1.P2P通道状态
根据上文模型3的讨论，要实现该模型，每个客户端需要知道自己与哪些用户创建了P2P通道，服务器也要知道每个客户端已建立的P2P通道的状态。
使用ESFramework，在客户端已经可以通过IRapidPassiveEngine.P2PController接口知道当前客户端与哪些其它客户端成功建立了P2P通道，并且可以通过P2PController接口发起与新的客户端建立新的P2P通道的尝试。但在服务端，对于每个客户端建立了哪些P2P通道，服务端是一无所知的。所以，基于ESFramework实现模型3的第一件事情，就是客户端要实时把自己的P2P状态变化报告给服务端，而服务端也要管理每个客户端的P2P通道状态。（注意。下面的所有实现，需要引用ESFramework.dll、ESPlus.dll、ESBasic.dll）
（1）P2PChannelManager
我们在服务端设计P2PChannelManager类来管理每个在线客户端已成功创建的所有P2P通道。
public class P2PChannelManager
{
//key 表示P2P通道的起始点用户ID，value 表示P2P通道的目的点用户列表。（单向，因为某些P2P通道就是单向的）
private SortedArray<string, SortedArray<string>> channels = new SortedArray<string, SortedArray<string>>();
public void Initialize(IUserManager userManager)
{
userManager.SomeOneDisconnected += new ESBasic.CbGeneric<UserData, ESFramework.Server.DisconnectedType>(userManager_SomeOneDisconnected);
}
void userManager_SomeOneDisconnected(UserData user, ESFramework.Server.DisconnectedType obj2)
{
this.channels.RemoveByKey(user.UserID);
}
public void Register(string startUserID, string destUserID)
{
if (!this.channels.ContainsKey(startUserID))
{
this.channels.Add(startUserID, new SortedArray<string>());
}
this.channels[startUserID].Add(destUserID);
}
public void Unregister(string startUserID, string destUserID)
{
if (this.channels.ContainsKey(startUserID))
{
this.channels[startUserID].Remove(destUserID);
}
}
public bool IsP2PChannelExist(string startUserID, string destUserID)
{
if (!this.channels.ContainsKey(startUserID))
{
return false;
}
return this.channels[startUserID].Contains(destUserID);
}
}
P2PChannelManager提供了注册P2P通道、注销P2P通道、以及查询P2P通道是否存在的方法。其内部使用类似字典的SortedArray来管理每个用户的已经成功建立的P2P通道（即与哪些其它用户打通了P2P）。另外，P2PChannelManager预定了IUserManager的SomeOneDisconnected事件，这样，当某个用户掉线时，就可以清除其所有的P2P状态。因为，在ESFramework中，当客户端与服务器的TCP连接断开时，客户端会自动关闭所有的P2P通道。
（2）客户端实时报告自己的P2P状态变化给服务端
当客户端每次成功创建一个P2P通道、或者已有P2P通道中断时，客户端要发消息告诉服务端。这样，我们就需要定义这个消息的类型：
public static class MyInfoTypes
{
public const int P2PChannelOpen = 1;
public const int P2PChannelClose = 2;
}
再定义消息协议：
public class P2PChannelReportContract
{
public P2PChannelReportContract() { }
public P2PChannelReportContract(string dest)
{
this.destUserID = dest;
}
#region DestUserID
private string destUserID;
public string DestUserID
{
get { return destUserID; }
set { destUserID = value; }
}
#endregion
}
定好了消息类型和contract类，我们在客户端预定P2P通道的状态变化，并报告给服务端：
public void Initialize(IRapidPassiveEngine rapidPassiveEngine)
{
rapidPassiveEngine.P2PController.P2PChannelOpened += new CbGeneric<P2PChannelState>(P2PController_P2PChannelOpened);
rapidPassiveEngine.P2PController.P2PChannelClosed += new CbGeneric<P2PChannelState>(P2PController_P2PChannelClosed);
}
void P2PController_P2PChannelClosed(P2PChannelState state)
{
this.P2PChannelReport(false, state.DestUserID);
}
void P2PController_P2PChannelOpened(P2PChannelState state)
{
this.P2PChannelReport(true, state.DestUserID);
}
private void P2PChannelReport(bool open, string destUserID)
{
P2PChannelReportContract contract = new P2PChannelReportContract(destUserID);
int messageType = open ? MyInfoTypes.P2PChannelOpen : MyInfoTypes.P2PChannelClose;
this.rapidPassiveEngine.CustomizeOutter.Send(messageType, CompactPropertySerializer.Default.Serialize(contract));
}
在服务端，我们需要处理这两种类型的消息（实现ICustomizeHandler接口的HandleInformation方法）：
private P2PChannelManager p2PChannelManager = new P2PChannelManager();
public void HandleInformation(string sourceUserID, int informationType, byte[] information)
{
if (informationType == MyInfoTypes.P2PChannelOpen)
{
P2PChannelReportContract contract = CompactPropertySerializer.Default.Deserialize<P2PChannelReportContract>(information, 0);
this.p2PChannelManager.Register(sourceUserID, contract.DestUserID);
return ;
}
if (informationType == MyInfoTypes.P2PChannelClose)
{
P2PChannelReportContract contract = CompactPropertySerializer.Default.Deserialize<P2PChannelReportContract>(information, 0);
this.p2PChannelManager.Unregister(sourceUserID, contract.DestUserID);
return ;
}
｝
这样，服务端就实时地知道每个客户端的P2P状态了。
2.与广播结合
同样的，我们首先为广播消息定义一个消息类型：
public static class MyInfoTypes
{
public const int P2PChannelOpen = 1;
public const int P2PChannelClose = 2;
public const int Broadcast = 3; //广播消息
}
再定义对应的协议类：
public class BroadcastContract
{
#region Ctor
public BroadcastContract() { }
public BroadcastContract(string _broadcasterID, string _groupID, int infoType ,byte[] info )
{
this.broadcasterID = _broadcasterID;
this.groupID = _groupID;
this.content = info;
this.informationType = infoType;
this.actionTypeOnChannelIsBusy = action;
}
#endregion
#region BroadcasterID
private string broadcasterID = null;
/// <summary>
/// 发出广播的用户ID。
/// </summary>
public string BroadcasterID
{
get { return broadcasterID; }
set { broadcasterID = value; }
}
#endregion
#region GroupID
private string groupID = "";
/// <summary>
/// 接收广播的组ID
/// </summary>
public string GroupID
{
get { return groupID; }
set { groupID = value; }
}
#endregion
#region InformationType
private int informationType = 0;
/// <summary>
/// 广播信息的类型。
/// </summary>
public int InformationType
{
get { return informationType; }
set { informationType = value; }
}
#endregion
#region Content
private byte[] content;
public byte[] Content
{
get { return content; }
set { content = value; }
}
#endregion
}
（1）在客户端发送广播消息
在客户端，我们根据与组内成员的P2P通道的状态，来判断发送的方案，就像依据上文提到的，可细分为三种情况：
a.当某个客户端发现自己和组内的所有其它成员都建立了P2P通道时，那么，它就不用把广播消息发送给服务器了。
b.如果客户端与组内的所有其它成员的P2P通道都没有建立成功，那么，它只需要将广播消息发送给服务器。
c.如果客户端与部分组内的成员建立了P2P通道，那么，它不仅需要将广播消息发送给服务器，还需要将该广播消息经过每个P2P通道发送一次。
public void Broadcast(string currentUserID, string groupID, int broadcastType, byte[] broadcastContent)
{
BroadcastContract contract = new BroadcastContract(currentUserID, groupID, broadcastType, broadcastContent);
byte[] info = CompactPropertySerializer.Default.Serialize(contract);
List<string> members = this.groupManager.GetGroupMembers(groupID);
if (members == null)
{
return;
}
bool allP2P = true;
foreach (string memberID in members)
{
if (memberID == this.currentUserID)
{
continue;
}
if (rapidPassiveEngine.P2PController.IsP2PChannelExist(memberID))
{
rapidPassiveEngine.CustomizeOutter.SendByP2PChannel(memberID, MyInfoTypes.Broadcast, info, ActionTypeOnNoP2PChannel.Discard, true, ActionTypeOnChannelIsBusy.Continue);
}
else
{
allP2P = false;
}
}
if (!allP2P) //只要有一个组成员没有成功建立P2P，就要发给服务端。
{
this.rapidPassiveEngine.CustomizeOutter.Send(null, this.groupInfoTypes.Broadcast, info, true, action);
}
}
（2）服务端转发广播
当服务器收到一个广播消息时，首先，查看目标组中的用户，然后，根据广播消息的发送者的P2P通道状态，来综合决定该广播消息需要转发给哪些客户端。我们只需在上面的HandleInformation方法中增加代码就可以了：
if (informationType == MyInfoTypes.Broadcast)
{
BroadcastContract contract = CompactPropertySerializer.Default.Deserialize<BroadcastContract>(information, 0);
string groupID = contract.GroupID;
List<string> members = this.groupManager.GetGroupMembers(groupID);
if (members != null)
{
foreach (string memberID in members)
{
bool useP2PChannel = this.p2PChannelManager.IsP2PChannelExist(sourceUserID, memberID);
if (memberID != sourceUserID && !useP2PChannel)
{
this.customizeController.Send(memberID, MyInfoTypes.Broadcast, information, true, ActionTypeOnChannelIsBusy.Continue);
}
}
}
return;
}
（3）客户端处理接收到的广播消息
客户端也只要实现ICustomizeHandler接口的HandleInformation方法，就可以处理来自P2P通道或者转发自服务端的广播消息了（即处理MyInfoTypes.Broadcast类型的消息），这里就不赘述了。
实际上，本文的实现还可以进一步优化，特别是在高频的广播消息时（如前文举的视频会议的例子），这种优化效果是很明显的。那就是，比如，我们在客户端可以将组内的成员分成两类管理起来，一类是P2P已经打通的，一类是没有通的，并根据实际的P2P状态变化而调整。这样，客户端每次发送广播消息时，就不用遍历自己与每个组员的P2P通道的状态，这可以节省不少的cpu时间。同理，服务端也可以如此处理。
广播与P2P通道（下） -- 方案实现