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基于C#的Socket开发快速入门

首先从原理上解释一下采用Socket接口的网络通讯,这里以最常用的C/S模式作为范例,首先,服务端有一个进程(或多个进程)在指定的端口等待客户来 连接,服务程序等待客户的连接信息,一旦连接上之后,就可以按设计的数据交换方法和格式进行数据传输。客户端在需要的时刻发出向服务端的连接请求。这里为 了便于理解,提到了一些调用及其大致的功能。使用socket调用后,仅产生了一个可以使用的socket描述符,这时还不能进行通信,还要使用其他的调 用,以使得socket所指的结构中使用的信息被填写完。

  在使用TCP协议时,一般服务端进程先使用socket调用得到一个描述 符,然后使用bind调用将一个名字与socket描述符连接起来,对于Internet域就是将Internet地址联编到socket。之后,服务端 使用listen调用指出等待服务请求队列的长度。然后就可以使用accept调用等待客户端发起连接,一般是阻塞等待连接,一旦有客户端发出连接, accept返回客户的地址信息,并返回一个新的socket描述符,该描述符与原先的socket有相同的特性,这时服务端就可以使用这个新的 socket进行读写操作了。一般服务端可能在accept返回后创建一个新的进程进行与客户的通信,父进程则再到accept调用处等待另一个连接。客 户端进程一般先使用socket调用得到一个socket描述符,然后使用connect向指定的服务器上的指定端口发起连接,一旦连接成功返回,就说明 已经建立了与服务器的连接,这时就可以通过socket描述符进行读写操作了。

  .NetFrameWork为Socket通讯提供了System.Net.Socket命名空间,在这个命名空间里面有以下几个常用的重要类分别是:

  ·Socket类 这个低层的类用于管理连接,WebRequest,TcpClient和UdpClient在内部使用这个类。

  ·NetworkStream类 这个类是从Stream派生出来的,它表示来自网络的数据流

  ·TcpClient类 允许创建和使用TCP连接

  ·TcpListener类 允许监听传入的TCP连接请求

  ·UdpClient类 用于UDP客户创建连接(UDP是另外一种TCP协议,但没有得到广泛的使用,主要用于本地网络)

  下面我们来看一个基于Socket的双机通信代码的C#版本

  首先创建Socket对象的实例,这可以通过Socket类的构造方法来实现:

public Socket(AddressFamily addressFamily,SocketType socketType,ProtocolType protocolType); 

  其中,addressFamily 参数指定 Socket 使用的寻址方案,socketType 参数指定 Socket 的类型,protocolType 参数指定 Socket 使用的协议。

  下面的示例语句创建一个 Socket,它可用于在基于 TCP/IP 的网络(如 Internet)上通讯。

Socket temp = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); 

  若要使用 UDP 而不是 TCP,需要更改协议类型,如下面的示例所示:

Socket temp = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp); 

   一旦创建 Socket,在客户端,你将可以通过Connect方法连接到指定的服务器(你可以在Connect方法前Bind端口,就是以指定的端口 发起连接,如果不事先Bind端口号的话,系统会默认在1024到5000随机绑定一个端口号),并通过Send方法向远程服务器发送数据,而后可以通过 Receive从服务端接收数据;而在服务器端,你需要使用Bind方法绑定所指定的接口使Socket与一个本地终结点相联,并通过Listen方法侦 听该接口上的请求,当侦听到用户端的连接时,调用Accept完成连接的操作,创建新的Socket以处理传入的连接请求。使用完 Socket 后,使 用 Close 方法关闭 Socket。

  可以看出,以上许多方法包含EndPoint类型的参数,在Internet中, TCP/IP 使用一个网络地址和一个服务端口号来唯一标识设备。网络地址标识网络上的特定设备;端口号标识要连接到的该设备上的特定服务。网络地址和服 务端口的组合称为终结点,在 .NET 框架中正是由 EndPoint 类表示这个终结点,它提供表示网络资源或服务的抽象,用以标志网络地址等信 息。.Net同时也为每个受支持的地址族定义了 EndPoint 的子代;对于 IP 地址族,该类为 IPEndPoint。IPEndPoint  类包含应用程序连接到主机上的服务所需的主机和端口信息,通过组合服务的主机IP地址和端口号,IPEndPoint 类形成到服务的连接点。

  用到IPEndPoint类的时候就不可避免地涉及到计算机IP地址,System.Net命名空间中有两种类可以得到IP地址实例:

  ·IPAddress类:IPAddress 类包含计算机在 IP 网络上的地址。其Parse方法可将 IP 地址字符串转换为 IPAddress 实例。下面的语句创建一个 IPAddress 实例:

IPAddress myIP = IPAddress.Parse("192.168.0.1"); 

   需要知道的是:Socket 类支持两种基本模式:同步和异步。其区别在于:在同步模式中,按块传输,对执行网络操作的函数(如 Send 和  Receive)的调用一直等到所有内容传送操作完成后才将控制返回给调用程序。在异步模式中,是按位传输,需要指定发送的开始和结束。同步模式是最常 用的模式,我们这里的例子也是使用同步模式。

// 客户端

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace ClientDemo
{
    
class Program
    
{
        
static void Main(string[] args)
        
{
            
try
         
{
            
int port = 2010;
            
string host = "127.0.0.1";
            IPAddress ip 
= IPAddress.Parse(host);
            IPEndPoint ipe 
= new IPEndPoint(ip, port);//把ip和端口转化为IPEndPoint实例
            Socket c = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//创建一个Socket
            Console.WriteLine("Conneting");
            c.Connect(ipe);
//连接到服务器
            string sendStr = "hello!This is a socket test";
            
byte[] bs = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
            Console.WriteLine(
"Send Message");
            c.Send(bs, bs.Length, 
0);//发送测试信息
            string recvStr = "";
            
byte[] recvBytes = new byte[1024];
            
int bytes;
            bytes 
= c.Receive(recvBytes, recvBytes.Length, 0);//从服务器端接受返回信息
            recvStr += Encoding.ASCII.GetString(recvBytes, 0, bytes);
            Console.WriteLine(
"Client Get Message:{0}", recvStr);//显示服务器返回信息
                c.Close();
         }

         
catch (ArgumentNullException e)
         
{
            Console.WriteLine(
"ArgumentNullException: {0}", e);
         }

         
catch (SocketException e)
         
{
            Console.WriteLine(
"SocketException: {0}", e);
         }

     Console.WriteLine(
"Press Enter to Exit");
        Console.ReadLine();

      }

    }

}

服务端:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace ServerDemo
{
    
class Program
    
{
        
static void Main(string[] args)
        
{
            
try 
            
{
                
int port = 2010;
                
string host = "127.0.0.1";
                IPAddress ip 
= IPAddress.Parse(host);
                IPEndPoint ipe 
= new IPEndPoint(ip, port);
                Socket s 
= new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); // 创建一个SOKCET类的实例
                s.Bind(ipe);    // 绑定端口
                s.Listen(0);    // 开始监听
                Console.WriteLine("Wait for connect");
                Socket temp 
= s.Accept();// 为新建连接创建新的Socket
                Console.WriteLine("Get a Connect");
                
string recvStr = "";
                
byte[] recvBytes = new byte[1024];
                
int bytes;
                bytes 
= temp.Receive(recvBytes, recvBytes.Length, 0);   //  接收客户端的信息
                recvStr += Encoding.ASCII.GetString(recvBytes, 0, bytes);
                Console.WriteLine(
"Server Get Message:{0}", recvStr);

                
string sendStr = "OK! Client Send Message Successful!";
                
byte[] bs = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
                temp.Send(bs, bs.Length, 
0);
                temp.Close();
                s.Close();
            }

            
catch (ArgumentNullException e)
         
{
            Console.WriteLine(
"ArgumentNullException: {0}", e);
         }

         
catch (SocketException e)
         
{
            Console.WriteLine(
"SocketException: {0}", e);
         }

         Console.WriteLine(
"Press Enter to Exit");
         Console.ReadLine();
        }

    }

}


面的例子是用的Socket类,System.Net.Socket命名空间还提供了两个抽象高级类TCPClient和UDPClient和用于通讯流处理的NetWorkStream,让我们看下例子

  客户端

TcpClient tcpClient=new TcpCLient(主机IP,端口号);
NetworkStream ns=tcp.Client.GetStream();

  服务端

TcpListener tcpListener=new TcpListener(监听端口);
tcpListener.Start();
TcpClient tcpClient=tcpListener.AcceptTcpClient();
NetworkStream ns=tcpClient.GetStream();

  服务端用TcpListener监听,然后把连接的对象实例化为一个TcpClient,调用TcpClient.GetStream()方法,返回网络流实例化为一个NetworlStream流,下面就是用流的方法进行Send,Receive

   如果是UdpClient的话,就直接UdpClient实例化,然后调用UdpClient的Send和Receive方法,需要注意的事, UdpClient没有返回网络流的方法,就是说没有GetStream方法,所以无法流化,而且使用Udp通信的时候,不要服务器监听。

  现在我们大致了解了.Net Socket通信的流程,下面我们来作一个稍微复杂点的程序,一个广播式的C/S聊天程序。

  客户端设计需要一个1个ListBox,用于显示聊天内容,一个TextBox输入你要说的话,一个Button发送留言,一个Button建立连接。

  点击建立连接的Button后出来一个对话框,提示输入连接服务器的IP,端口,和你的昵称,启动一个接受线程,负责接受从服务器传来的信息并显示在ListBox上面。

  服务器端2个Button,一个启动服务,一个T掉已建立连接的客户端,一个ListBox显示连接上的客户端的Ip和端口。

  比较重要的地方是字符串编码的问题,需要先把需要传送的字符串按照UTF8编码,然后接受的时候再还原成为GB2312,不然中文显示会是乱码。

  还有一个就是接收线程,我这里简单写成一个While(ture)循环,不断判断是否有信息流入,有就接收,并显示在ListBox上,这里有问题,在.Net2.0里面,交错线程修改窗体空间属性的时候会引发一个异常,不可以直接修改,需要定义一个委托来修改。

   当客户端需要断开连接的时候,比如点击窗体右上角的XX,就需要定义一个this.FormClosing +=  new System.Windows.Forms.FormClosingEventHandler(this.Closing);(.Net2.0 是FormClosing系统事件),在Closing()函数里面,发送Close字符给服务端,服务器判断循环判断所有的连接上的客户端传来的信息, 如果是以Close开头,断开与其的连接。看到这里,读者就会问了,如果我在聊天窗口输入Close是不是也断开连接呢?不是的,在聊天窗口输入的信息传 给服务器的时候开头都要加上Ip信息和昵称,所以不会冲突。 


本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/dzfb/archive/2006/12/21/1452139.aspx

posted on 2009-11-30 19:17 isabc 阅读(1593) 评论(0)  编辑 收藏 引用


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