首先從原理上解釋一下采用Socket接口的網(wǎng)絡(luò)通訊,這里以最常用的C/S模式作為范例,首先,服務(wù)端有一個進(jìn)程(或多個進(jìn)程)在指定的端口等待客戶來 連接,服務(wù)程序等待客戶的連接信息,一旦連接上之后,就可以按設(shè)計的數(shù)據(jù)交換方法和格式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。客戶端在需要的時刻發(fā)出向服務(wù)端的連接請求。這里為 了便于理解,提到了一些調(diào)用及其大致的功能。使用socket調(diào)用后,僅產(chǎn)生了一個可以使用的socket描述符,這時還不能進(jìn)行通信,還要使用其他的調(diào) 用,以使得socket所指的結(jié)構(gòu)中使用的信息被填寫完。
在使用TCP協(xié)議時,一般服務(wù)端進(jìn)程先使用socket調(diào)用得到一個描述 符,然后使用bind調(diào)用將一個名字與socket描述符連接起來,對于Internet域就是將Internet地址聯(lián)編到socket。之后,服務(wù)端 使用listen調(diào)用指出等待服務(wù)請求隊(duì)列的長度。然后就可以使用accept調(diào)用等待客戶端發(fā)起連接,一般是阻塞等待連接,一旦有客戶端發(fā)出連接, accept返回客戶的地址信息,并返回一個新的socket描述符,該描述符與原先的socket有相同的特性,這時服務(wù)端就可以使用這個新的 socket進(jìn)行讀寫操作了。一般服務(wù)端可能在accept返回后創(chuàng)建一個新的進(jìn)程進(jìn)行與客戶的通信,父進(jìn)程則再到accept調(diào)用處等待另一個連接。客 戶端進(jìn)程一般先使用socket調(diào)用得到一個socket描述符,然后使用connect向指定的服務(wù)器上的指定端口發(fā)起連接,一旦連接成功返回,就說明 已經(jīng)建立了與服務(wù)器的連接,這時就可以通過socket描述符進(jìn)行讀寫操作了。
.NetFrameWork為Socket通訊提供了System.Net.Socket命名空間,在這個命名空間里面有以下幾個常用的重要類分別是:
·Socket類 這個低層的類用于管理連接,WebRequest,TcpClient和UdpClient在內(nèi)部使用這個類。
·NetworkStream類 這個類是從Stream派生出來的,它表示來自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流
·TcpClient類 允許創(chuàng)建和使用TCP連接
·TcpListener類 允許監(jiān)聽傳入的TCP連接請求
·UdpClient類 用于UDP客戶創(chuàng)建連接(UDP是另外一種TCP協(xié)議,但沒有得到廣泛的使用,主要用于本地網(wǎng)絡(luò))
下面我們來看一個基于Socket的雙機(jī)通信代碼的C#版本
首先創(chuàng)建Socket對象的實(shí)例,這可以通過Socket類的構(gòu)造方法來實(shí)現(xiàn):
public Socket(AddressFamily addressFamily,SocketType socketType,ProtocolType protocolType);
其中,addressFamily 參數(shù)指定 Socket 使用的尋址方案,socketType 參數(shù)指定 Socket 的類型,protocolType 參數(shù)指定 Socket 使用的協(xié)議。
下面的示例語句創(chuàng)建一個 Socket,它可用于在基于 TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)(如 Internet)上通訊。
Socket temp = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
若要使用 UDP 而不是 TCP,需要更改協(xié)議類型,如下面的示例所示:
Socket temp = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
一旦創(chuàng)建 Socket,在客戶端,你將可以通過Connect方法連接到指定的服務(wù)器(你可以在Connect方法前Bind端口,就是以指定的端口 發(fā)起連接,如果不事先Bind端口號的話,系統(tǒng)會默認(rèn)在1024到5000隨機(jī)綁定一個端口號),并通過Send方法向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù),而后可以通過 Receive從服務(wù)端接收數(shù)據(jù);而在服務(wù)器端,你需要使用Bind方法綁定所指定的接口使Socket與一個本地終結(jié)點(diǎn)相聯(lián),并通過Listen方法偵 聽該接口上的請求,當(dāng)偵聽到用戶端的連接時,調(diào)用Accept完成連接的操作,創(chuàng)建新的Socket以處理傳入的連接請求。使用完 Socket 后,使 用 Close 方法關(guān)閉 Socket。
可以看出,以上許多方法包含EndPoint類型的參數(shù),在Internet中, TCP/IP 使用一個網(wǎng)絡(luò)地址和一個服務(wù)端口號來唯一標(biāo)識設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)地址標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)上的特定設(shè)備;端口號標(biāo)識要連接到的該設(shè)備上的特定服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)地址和服 務(wù)端口的組合稱為終結(jié)點(diǎn),在 .NET 框架中正是由 EndPoint 類表示這個終結(jié)點(diǎn),它提供表示網(wǎng)絡(luò)資源或服務(wù)的抽象,用以標(biāo)志網(wǎng)絡(luò)地址等信 息。.Net同時也為每個受支持的地址族定義了 EndPoint 的子代;對于 IP 地址族,該類為 IPEndPoint。IPEndPoint 類包含應(yīng)用程序連接到主機(jī)上的服務(wù)所需的主機(jī)和端口信息,通過組合服務(wù)的主機(jī)IP地址和端口號,IPEndPoint 類形成到服務(wù)的連接點(diǎn)。
用到IPEndPoint類的時候就不可避免地涉及到計算機(jī)IP地址,System.Net命名空間中有兩種類可以得到IP地址實(shí)例:
·IPAddress類:IPAddress 類包含計算機(jī)在 IP 網(wǎng)絡(luò)上的地址。其Parse方法可將 IP 地址字符串轉(zhuǎn)換為 IPAddress 實(shí)例。下面的語句創(chuàng)建一個 IPAddress 實(shí)例:
IPAddress myIP = IPAddress.Parse("192.168.0.1");
需要知道的是:Socket 類支持兩種基本模式:同步和異步。其區(qū)別在于:在同步模式中,按塊傳輸,對執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)操作的函數(shù)(如 Send 和 Receive)的調(diào)用一直等到所有內(nèi)容傳送操作完成后才將控制返回給調(diào)用程序。在異步模式中,是按位傳輸,需要指定發(fā)送的開始和結(jié)束。同步模式是最常 用的模式,我們這里的例子也是使用同步模式。
// 客戶端
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和端口轉(zhuǎn)化為IPEndPoint實(shí)例
Socket c = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//創(chuàng)建一個Socket
Console.WriteLine("Conneting
");
c.Connect(ipe);//連接到服務(wù)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);//發(fā)送測試信息
string recvStr = "";
byte[] recvBytes = new byte[1024];
int bytes;
bytes = c.Receive(recvBytes, recvBytes.Length, 0);//從服務(wù)器端接受返回信息
recvStr += Encoding.ASCII.GetString(recvBytes, 0, bytes);
Console.WriteLine("Client Get Message:{0}", recvStr);//顯示服務(wù)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();

}
}
}

服務(wù)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); // 創(chuàng)建一個SOKCET類的實(shí)例
s.Bind(ipe); // 綁定端口
s.Listen(0); // 開始監(jiān)聽
Console.WriteLine("Wait for connect");
Socket temp = s.Accept();// 為新建連接創(chuàng)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); // 接收客戶端的信息
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類,System.Net.Socket命名空間還提供了兩個抽象高級類TCPClient和UDPClient和用于通訊流處理的NetWorkStream,讓我們看下例子
客戶端
TcpClient tcpClient=new TcpCLient(主機(jī)IP,端口號);
NetworkStream ns=tcp.Client.GetStream();
服務(wù)端
TcpListener tcpListener=new TcpListener(監(jiān)聽端口);
tcpListener.Start();
TcpClient tcpClient=tcpListener.AcceptTcpClient();
NetworkStream ns=tcpClient.GetStream();
服務(wù)端用TcpListener監(jiān)聽,然后把連接的對象實(shí)例化為一個TcpClient,調(diào)用TcpClient.GetStream()方法,返回網(wǎng)絡(luò)流實(shí)例化為一個NetworlStream流,下面就是用流的方法進(jìn)行Send,Receive
如果是UdpClient的話,就直接UdpClient實(shí)例化,然后調(diào)用UdpClient的Send和Receive方法,需要注意的事, UdpClient沒有返回網(wǎng)絡(luò)流的方法,就是說沒有GetStream方法,所以無法流化,而且使用Udp通信的時候,不要服務(wù)器監(jiān)聽。
現(xiàn)在我們大致了解了.Net Socket通信的流程,下面我們來作一個稍微復(fù)雜點(diǎn)的程序,一個廣播式的C/S聊天程序。
客戶端設(shè)計需要一個1個ListBox,用于顯示聊天內(nèi)容,一個TextBox輸入你要說的話,一個Button發(fā)送留言,一個Button建立連接。
點(diǎn)擊建立連接的Button后出來一個對話框,提示輸入連接服務(wù)器的IP,端口,和你的昵稱,啟動一個接受線程,負(fù)責(zé)接受從服務(wù)器傳來的信息并顯示在ListBox上面。
服務(wù)器端2個Button,一個啟動服務(wù),一個T掉已建立連接的客戶端,一個ListBox顯示連接上的客戶端的Ip和端口。
比較重要的地方是字符串編碼的問題,需要先把需要傳送的字符串按照UTF8編碼,然后接受的時候再還原成為GB2312,不然中文顯示會是亂碼。
還有一個就是接收線程,我這里簡單寫成一個While(ture)循環(huán),不斷判斷是否有信息流入,有就接收,并顯示在ListBox上,這里有問題,在.Net2.0里面,交錯線程修改窗體空間屬性的時候會引發(fā)一個異常,不可以直接修改,需要定義一個委托來修改。
當(dāng)客戶端需要斷開連接的時候,比如點(diǎn)擊窗體右上角的XX,就需要定義一個this.FormClosing += new System.Windows.Forms.FormClosingEventHandler(this.Closing);(.Net2.0 是FormClosing系統(tǒng)事件),在Closing()函數(shù)里面,發(fā)送Close字符給服務(wù)端,服務(wù)器判斷循環(huán)判斷所有的連接上的客戶端傳來的信息, 如果是以Close開頭,斷開與其的連接。看到這里,讀者就會問了,如果我在聊天窗口輸入Close是不是也斷開連接呢?不是的,在聊天窗口輸入的信息傳 給服務(wù)器的時候開頭都要加上Ip信息和昵稱,所以不會沖突。
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