0. 摘要

　　之前我們玩了2次黃金數游戲，我也幸運的得到了一本《代碼大全》，嘿嘿。這次的作業是一個Client/Server程序，自動化完成多輪重復游戲。

我完成了Client部分，使用C#編寫。下面簡要闡述。

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1. 總體設計：

　　思考后，我認為這個客戶端程序要能滿足如下要求：

　　1. 保證信息傳輸到服務器。如果發送的信息沒有得到相應，應可以不斷重試。

　　2. 一定的錯誤恢復能力，當因網絡問題錯過某些回合，應該可以跳過而繼續運行。

　　3. 恰當的算法，提供相對準確的黃金數字預測。

　　4. 具有自動獲取可用端口能力，使得20個客戶端同時開啟能夠不沖突的與服務器連接。

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　　除此之外，為了確保游戲執行期間不出現漏洞（如假冒身份發送數字等），客戶端還具有如下考慮：

　　1. 游戲開始前，使用ID和密碼注冊。

　　2. 等待回合開始；只有當接收到服務器新回合開始的消息，且新回合的序號大于上一次的序號時，才開始計算和條過程。提交信息附帶了本客戶端的用戶名密碼。當然，服務器也可以根據客戶端的IP和端口判斷身份。這里考慮萬一不得不更換網絡并繼續進行回合的情況。

　　3. 每次發送消息均要等待服務器返回確認信息，并且是當前消息的確認信息。在未收到反饋時，啟用一個線程不斷重試發送。

　　4. 當服務器停止游戲，客戶端不再進入發送線程和等待線程。

　　5. 客戶端可以停止游戲。不論如何停止客戶端，客戶端需要正常告知服務器退出游戲。以避免服務器重試發送新回合開始消息。

　　6. 客戶端提供GUI，可自定義服務器IP和端口，不填寫默認為本地。隨時顯示當前狀態，便于觀察和調試。

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2. 端口設計

　　基于上述考慮，我的客戶端/服務器通訊協議為：

　　str = TYPE + ";" + OP1 + ";" + OP2 + ";" + OP3;

　　這是一條類似指令的收發字符串。各各數值使用分好分割。其中TYPE指明消息類型，包含以下信息：

　　客戶端注冊，

　　服務器注冊確認，

　　服務器開始新回合，

　　客戶端提交數字，

　　服務器確認收到提交數字，

　　服務器停止游戲。

　　具體來說，我們為每一個消息舉個例子：

　　1. 客戶端以ID為11061128，密碼123456向服務器注冊：

　　　　　　str = "1;11061128;123456"

　　2.服務器收到這個注冊，注冊成功:

　　　　　　str = "2"

　　3.服務器開始第5個回合，開始提交數字。上一回合的黃金數是17：

　　　　　　str = "3;5;17"

　　4.客戶端提交第5回合的數字11，并驗證身份：

　　　　　　str = "4;5;11;11061128;123456"

　　5.服務器收到第5回合提交的數字，正在等待他人提交：

　　　　　　str = "5;5"

　　6.服務器停止游戲：

　　　　　　str = "6";

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3. 線程調度

　　客戶端完成相關邏輯是通過一個控制線程調動其他線程的起止。線程有：

　　control線程：循環的狀態機，直到停止。此線程一直運行。

　　receive線程：需要接受服務器確認結果時候，一直運行直到收到相應信息，完成等待。

　　其他線程：完成各自信息發送的功能，與前兩者同時進行。當收到相應確認信息時，線程停止，不再重試發送信息。（一遍不斷的發信息，一遍看服務器收到沒有）。

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4. 測試結果

　　經過為服務器的測試，客戶端已經可以正確運行。下圖的客戶端Log顯示了狀態機、信息收發的情況，正常。通過服務器讀取客戶端發來的消息，并發送正確指令，測試正常：

　　客戶端：

　　

　　服務器顯示客戶端發來的連接和信息：

　　

5. 主要代碼

　　下面是主要代碼部分。該部分代碼的重點是狀態機、線程調度和信息收發：

　　

1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.ComponentModel; 4 using System.Data; 5 using System.Drawing; 6 using System.Linq; 7 using System.Text; 8 using System.Threading.Tasks; 9 using System.Windows.Forms; 10 using System.Net; 11 using System.Net.Sockets; 12 using System.Threading; 13 using System.IO; 14 15 namespace AsyncTcpServer 16 { 17 public partial class mainForm : Form 18 { 19 20 const int STATE_REGISTER = 1; 21 const int STATE_REGISTER_OK = 2; 22 const int STATE_NEW_ROUND = 3; 23 const int STATE_SUBMIT = 4; 24 const int STATE_SUBMIT_OK = 5; 25 const int STATE_SERVER_STOP = 6; 26 const int INTERVAL = 3000; 27 28 const string TYPE_REGISTER = "1"; 29 const string TYPE_REGISTER_OK = "2"; 30 const string TYPE_NEW_ROUND = "3"; 31 const string TYPE_SUBMIT = "4"; 32 const string TYPE_SUBMIT_OK = "5"; 33 const string TYPE_SERVER_STOP = "6"; 34 35 const string DEFAULT_SERVER_IP = "192.168.1.2"; 36 const int DEFAULT_SERVER_PORT = 51888; 37 const string DEFAULT_USER_ID = "11061128"; 38 const string DEFAULT_USER_PASSWD = "123456"; 39 40 private string ip_input = DEFAULT_SERVER_IP; 41 private int port = DEFAULT_SERVER_PORT; 42 private string id = DEFAULT_USER_ID; 43 private string passwd = DEFAULT_USER_PASSWD; 44 45 private int tstate = 2; 46 private int State = STATE_REGISTER; 47 private int Round = 0; 48 private int[] PrevRslt = new int[5000]; 49 private int PrevRslt_idx = 0; 50 private int GoldPoint; 51 private string[] rcvs; 52 private bool isRunning = false; 53 54 private TcpClient client = null; 55 private StreamWriter sw; 56 private StreamReader sr; 57 private Service service; 58 private NetworkStream netStream; 59 60 Thread threadRegister; 61 Thread threadSubmit; 62 Thread threadReceive; 63 Thread threadWaitNewRound; 64 Thread threadControl; 65 66 public mainForm() 67 { 68 InitializeComponent(); 69 service = new Service(lb_log, sw); 70 } 71 72 private void btn_start_Click(object sender, EventArgs e) 73 { 74 if (isRunning == true) 75 { 76 service.SetListBox("Already running, Press STOP first"); 77 return; 78 } 79 80 if (String.Compare(tb_svr_IP.Text, "IP") != 0) 81 { 82 ip_input = tb_svr_IP.Text.Trim(); 83 } 84 if (String.Compare(tb_svr_port.Text, "PORT") != 0) 85 { 86 port = Int32.Parse(tb_svr_port.Text.Trim()); 87 } 88 if (String.Compare(tb_id.Text, "ID") != 0) 89 { 90 id = tb_id.Text.Trim(); 91 } 92 if (String.Compare(tb_passwd.Text, "PASSWORD") != 0) 93 { 94 passwd = tb_passwd.Text.Trim(); 95 } 96 IPAddress serverIP = IPAddress.Parse(ip_input); 97 client = new TcpClient(); 98 try 99 { 100 client.Connect(serverIP, port); 101 } 102 catch (System.Exception ex) 103 { 104 service.SetListBox(ex.Message); 105 return; 106 } 107 try 108 { 109 netStream = client.GetStream(); 110 } 111 catch (System.Exception ex) 112 { 113 service.SetListBox(ex.Message); 114 return; 115 } 116 sr = new StreamReader(netStream, System.Text.Encoding.UTF8); 117 sw = new StreamWriter(netStream, System.Text.Encoding.UTF8); 118 service = new Service(lb_log, sw); 119 isRunning = true; 120 threadControl = new Thread(new ThreadStart(control)); 121 threadControl.Start(); 122 } 123 124 private void control() 125 { 126 threadRegister = new Thread(new ThreadStart(Register)); 127 //threadSubmit = new Thread(new ThreadStart(Cal_and_Submit)); 128 threadReceive = new Thread(new ThreadStart(ReceiveData)); 129 //threadWaitNewRound = new Thread(new ThreadStart(WaitNewRound)); 130 //threadWaitNewRound.Start(); threadReceive.Suspend(); 131 //threadSubmit.Start(); threadSubmit.Suspend(); 132 133 while (isRunning == true) 134 { 135 if (tstate == 1) //wait finish 136 { 137 threadWaitNewRound.Abort(); 138 tstate = 0; 139 } 140 else if(tstate == 0)//waiting 141 { 142 continue; 143 } 144 //nothing to wait 145 switch (State) 146 { 147 case STATE_REGISTER: 148 threadRegister.Start(); 149 threadRegister.Join(); 150 State = STATE_REGISTER_OK; 151 break; 152 case STATE_REGISTER_OK: 153 threadWaitNewRound = new Thread(new ThreadStart(WaitNewRound)); 154 threadWaitNewRound.Start(); 155 threadWaitNewRound.Join(); 156 tstate = 2; 157 State = STATE_NEW_ROUND;///// 158 break; 159 case STATE_NEW_ROUND: 160 threadSubmit = new Thread(new ThreadStart(Cal_and_Submit)); 161 threadSubmit.Start(); 162 threadSubmit.Join(); 163 State = STATE_SUBMIT_OK; 164 break; 165 case STATE_SUBMIT_OK: 166 threadWaitNewRound = new Thread(new ThreadStart(WaitNewRound)); 167 threadWaitNewRound.Start(); 168 threadWaitNewRound.Join(); 169 State = STATE_NEW_ROUND; 170 tstate = 2; 171 break; 172 case STATE_SERVER_STOP: 173 service.SetListBox("Server Stop"); 174 endMission(); 175 break; 176 default: 177 break; 178 } 179 } 180 } 181 182 private void ReceiveData() 183 { 184 while (isRunning == true) 185 { 186 string receiveString = null; 187 try 188 { 189 receiveString = sr.ReadLine(); 190 } 191 catch (Exception e) 192 { 193 service.SetListBox(e.Message); 194 } 195 196 if (receiveString == null) 197 { 198 // 199 service.SetListBox("wait to re receive"); 200 // 201 Thread.Sleep(INTERVAL); 202 continue; 203 } 204 // 205 service.SetListBox("recieved" + receiveString); 206 // 207 rcvs = receiveString.Split(';'); 208 switch (rcvs[0]) 209 { 210 case TYPE_REGISTER_OK: 211 State = STATE_REGISTER_OK; 212 break; 213 case TYPE_SUBMIT_OK: 214 if (Round == Int32.Parse(rcvs[1])) 215 { 216 State = STATE_SUBMIT_OK; 217 } 218 break; 219 case TYPE_NEW_ROUND: 220 if (Round == Int32.Parse(rcvs[1]) - 1) 221 { 222 State = STATE_NEW_ROUND; 223 } 224 break; 225 case TYPE_SERVER_STOP: 226 State = STATE_SERVER_STOP; 227 service.SetListBox("Server Stop"); 228 tstate = 2; 229 endMission(); 230 break; 231 default: 232 break; 233 } 234 } 235 } 236 237 private void Register() 238 { 239 threadReceive.Start(); 240 String str = TYPE_REGISTER + ";" + id + ";" + passwd; 241 service.SendToServer(str); 242 while (isRunning && State != STATE_REGISTER_OK) 243 { 244 // 245 service.SetListBox("re register"); 246 // 247 Thread.Sleep(INTERVAL); 248 service.SendToServer(str); 249 } 250 threadReceive.Suspend(); 251 } 252 253 private void WaitNewRound() 254 { 255 threadReceive.Resume(); 256 while (isRunning && State != STATE_NEW_ROUND) 257 { 258 // 259 service.SetListBox("waiting"); 260 // 261 Thread.Sleep(INTERVAL); 262 } 263 Round++; 264 PrevRslt[PrevRslt_idx++] = Int32.Parse(rcvs[1]); 265 threadReceive.Suspend(); 266 tstate = 1; 267 } 268 269 private void Cal_and_Submit() 270 { 271 threadReceive.Resume(); 272 GoldPoint = calculate(); 273 string str = TYPE_SUBMIT + ";" + Round.ToString() + ";" + GoldPoint.ToString(); 274 service.SendToServer(str); 275 while (isRunning && State != STATE_SUBMIT_OK) 276 { 277 Thread.Sleep(INTERVAL); 278 // 279 service.SetListBox("submitting"); 280 // 281 service.SendToServer(str); 282 } 283 threadReceive.Suspend(); 284 } 285 private int calculate() 286 { 287 // 288 service.SetListBox("calculation"); 289 // 290 if (Round == 1) 291 { 292 return 100; 293 } 294 else 295 return (int)(PrevRslt[PrevRslt_idx] * 0.618); 296 } 297 298 private void btn_stop_Click(object sender, EventArgs e) 299 { 300 endMission(); 301 } 302 303 private void mainForm_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e) 304 { 305 endMission(); 306 } 307 308 private void endMission() 309 { 310 // 311 service.SetListBox("ending mission"); 312 // 313 if (isRunning) 314 { 315 netStream.Close(); 316 client.Close(); 317 } 318 isRunning = false; 319 } 320 } 321 }

　　下一次作業，客戶端將完善線程操作（棄用已經過時的suspend和resume方法），并使用最小二乘法逼近黃金點曲線的方法來預測數值。

轉載于:https://www.cnblogs.com/shone/p/3406159.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的黄金点游戏之客户端(homework-05)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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