在上一篇文章中介绍了Socket基础—TCP与UDP协议和他们之间的区别,这篇文章参考另一位前辈的博文重点记录下Socket的原理及两种协议的开发过程。
1.按惯例先来介绍下socket
Windows中的很多东西都是从Unix领域借鉴过来的,Socket也是一样。在Unix中,socket代表了一种文件描述符(在Unix中一切都是以文件为单位),而这里这个描述符则是用于描述网络访问的。什么意思呢?就是程序员可以通过socket来发送和接收网络上的数据。你也可以理解成是一个API。有了它,你就不用直接去操作网卡了,而是通过这个接口,这样就省了很多复杂的操作。
在C#中,MS为我们提供了 System.Net.Sockets 命名空间,里面包含了Socket类。
2.有了socket,那就可以用它来访问网络了
不过你不要高兴得太早,要想访问网络,还得有些基本的条件(和编程无关的我就不提了):a. 要确定本机的IP和端口,socket只有与某一IP和端口绑定,才能发挥强大的威力。b. 得有协议吧(否则谁认得你这发送到网络的是什么呀)。想要复杂的,我们可以自己来定协议。但是这个就不在这篇里提了,我这里介绍两种大家最熟悉不过的协议:TCP & UDP。(别说你不知道,不然...不然...我不告诉你)
如果具备了基本的条件,就可以开始用它们访问网络了。来看看步骤吧:
a. 建立一个套接字
b. 绑定本机的IP和端口
c. 如果是TCP,因为是面向连接的,所以要利用Listen()方法来监听网络上是否有人给自己发东西;如果是UDP,因为是无连接的,所以来者不拒。
d. TCP情况下,如果监听到一个连接,就可以使用accept来接收这个连接,然后就可以利用Send/Receive来执行操作了。而UDP,则不需要accept, 直接使用SendTo/ReceiveFrom来执行操作。(看清楚哦,和TCP的执行方法有区别,因为UDP不需要建立连接,所以在发送前并不知道对方的IP和端口,因此需要指定一个发送的节点才能进行正常的发送和接收)
e. 如果你不想继续发送和接收了,就不要浪费资源了。能close的就close吧。
面向连接的套接字系统调用时序 (TCP)
无连接的套接字系统调用时序(UDP)
二、TCP协议的Socket实例
服务端 后台代码:
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.ComponentModel; 4 using System.Data; 5 using System.Drawing; 6 using System.IO; 7 using System.Linq; 8 using System.Net; 9 using System.Net.Sockets; 10 using System.Text; 11 using System.Threading; 12 using System.Threading.Tasks; 13 using System.Windows.Forms; 14 15 namespace Socket通信 16 { 17 public partial class Form1 : Form 18 { 19 20 public Form1() 21 { 22 InitializeComponent(); 23 TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false; 24 25 } 26 Socket socketSend; 27 Thread threadWatch = null; // 负责监听客户端连接请求的 线程; 28 Socket socketWatch = null; 29 30 31 /// <summary> 32 /// 监听客户端请求的方法; 33 /// </summary> 34 void WatchConnecting() 35 { 36 try 37 { 38 while (true) // 持续不断的监听客户端的连接请求; 39 { 40 // 开始监听客户端连接请求,Accept方法会阻断当前的线程; 41 Socket sokConnection = socketWatch.Accept(); 42 // 一旦监听到一个客户端的请求,就返回一个与该客户端通信的 套接字; 43 // 向列表控件中添加客户端的IP信息; 44 lbOnline.Items.Add(sokConnection.RemoteEndPoint.ToString()); 45 ShowMsg("客户端连接成功!"); 46 //开启一个新线程,执行接收消息方法 47 Thread r_thread = new Thread(Received); 48 r_thread.IsBackground = true; 49 r_thread.Start(sokConnection); 50 } 51 } 52 catch (Exception e) 53 { 54 ShowMsg("异常:" + e.Message); 55 } 56 57 } 58 /// <summary> 59 /// 服务器端不停的接收客户端发来的消息 60 /// </summary> 61 /// <param name="o"></param> 62 void Received(object o) 63 { 64 try 65 { 66 socketSend = o as Socket; 67 while (true) 68 { 69 //客户端连接服务器成功后,服务器接收客户端发送的消息 70 // 定义一个3M的缓存区; 71 byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 3]; 72 //实际接收到的有效字节数 73 // 将接受到的数据存入到输入 buffer中; 74 int len = socketSend.Receive(buffer); 75 if (len == 0) 76 { 77 break; 78 } 79 string str = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, len); 80 ShowMsg("接收到的客户端数据:" + socketSend.RemoteEndPoint + ":" + str); 81 Send("服务端接收成功(" + str + ")"); 82 83 } 84 } 85 catch (Exception e) 86 { 87 ShowMsg("异常:" + e.Message); 88 } 89 } 90 /// <summary> 91 /// 服务器向客户端发送消息 92 /// </summary> 93 /// <param name="str"></param> 94 void Send(string str) 95 { 96 byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(str); 97 socketSend.Send(buffer); 98 99 } 100 void ShowMsg(string str) 101 { 102 txtMsg.AppendText(str + "\r\n"); 103 } 104 private void button1_Click_1(object sender, EventArgs e) 105 { 106 // 创建负责监听的套接字,注意其中的参数; 107 socketWatch = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); 108 // 获得文本框中的IP对象; 109 IPAddress address = IPAddress.Parse(txtIp.Text.Trim()); 110 // 创建包含ip和端口号的网络节点对象; 111 IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, int.Parse(txtPort.Text.Trim())); 112 try 113 { 114 // 将负责监听的套接字绑定到唯一的ip和端口上; 115 socketWatch.Bind(endPoint); 116 } 117 catch (SocketException se) 118 { 119 MessageBox.Show("异常:" + se.Message); 120 return; 121 } 122 // 设置监听队列的长度; 123 socketWatch.Listen(10); 124 // 创建负责监听的线程; 125 threadWatch = new Thread(WatchConnecting); 126 threadWatch.IsBackground = true; 127 threadWatch.Start(); 128 ShowMsg("服务器启动监听成功!"); 129 } 130 } 131 }