C#学习教程之Socket的简单使用

Z时代
2024-01-10
分类：综合

前言

在开始介绍socket前先补充补充基础知识，在此基础上理解网络通信才会顺理成章，当然有基础的可以跳过去了。都是废话，进入正题。

TCP/IP：Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议。简单来说：TCP控制传输数据，负责发现传输的问题，一旦有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地，而IP是负责给因特网中的每一台电脑定义一个地址，以便传输。从协议分层模型方面来讲：TCP/IP由：网络接口层（链路层）、网络层、传输层、应用层。它和OSI的七层结构以及对于协议族不同，下图简单表示：

注：第一张图：TCP/IP的四层结构对应OSI七层结构。

第三张图：TCP/IP协议族在OSI七层中的位置及对应的功能。

第二张图：TCP/IP协议模块关系图。

现阶段socket通信使用TCP、UDP协议，相对应UDP来说，TCP则是比较安全稳定的协议了。

Socket是一种通信TCP/IP的通讯接口，也就是HTTP的抽象层，就是Socket在Http之上，Socket也就是发动机。实际上，传输层的TCP是基于网络层的IP协议的，而应用层的HTTP协议又是基于传输层的TCP协议的，而Socket本身不算是协议，就像上面所说，它只是提供了一个针对TCP或者UDP编程的接口。

在C#中可以非常方便的使用Socket进行数据传输。

Socket对象是C#使用它的重要对象在Socket的构造函数中，我们可以设置它的地址，Socket的类，支持的协议等等，其定义如下：


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

我们想要使用Socket，那么就必须创建Socket的对象，创建这个对象，就必须需要IPEndPoint对象来绑定到套接词字中，有如下定义


// 创建负责监听的套接字，注意其中的参数； 
socketWatch = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
// 获得文本框中的IP对象;
IPAddress address = IPAddress.Parse(textBox1.Text.Trim());
// 创建包含ip和端口号的网络节点对象； 
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, int.Parse(textBox2.Text.Trim()));

然后再通过Socket的Bind来进行绑定。


socketWatch.Bind(endPoint);

因为我们时刻会被内网中的其他ip和端口进行连接，那么我们就需要创建线程来进行观察，有如下定义


// 设置监听队列的长度； 
   socketWatch.Listen(10);
   // 创建负责监听的线程； 
   threadWatch = new Thread(WatchConnecting);
   threadWatch.IsBackground = true;
   threadWatch.Start();
   ShowMsg("服务器启动监听成功！");

其检测方法如下，其中就是不断的去检测客户端的连接请求，通过Accept()方法可以获取一个套接字，然后通过Socket对象的RemoteEndPoint()可以获取一个IP。


void WatchConnecting()
  {
   while (true) // 持续不断的监听客户端的连接请求； 
   {
    // 开始监听客户端连接请求，Accept方法会阻断当前的线程； 
    Socket sokConnection = socketWatch.Accept(); // 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； 
    // 想列表控件中添加客户端的IP信息； 
    Online.Items.Add(sokConnection.RemoteEndPoint.ToString());
    // 将与客户端连接的 套接字 对象添加到集合中； 
    dict.Add(sokConnection.RemoteEndPoint.ToString(), sokConnection);
    ShowMsg("客户端连接成功！");
    Thread thr = new Thread(RecMsg);
    thr.IsBackground = true;
    thr.Start(sokConnection);
    dictThread.Add(sokConnection.RemoteEndPoint.ToString(), thr); // 将新建的线程 添加 到线程的集合中去。 
   }
  }

最后我们开启一个线程去执行RecMsg方法，然后我们不停的去监听客户端给我们的数据发送。


void RecMsg(object sokConnectionparn)
  {
   Socket sokClient = sokConnectionparn as Socket;
   while (true)
   {
    // 定义一个2M的缓存区； 
    byte[] arrMsgRec = new byte[1024 * 1024 * 2];
    // 将接受到的数据存入到输入 arrMsgRec中； 
    int length = -1;
    try
    {
     length = sokClient.Receive(arrMsgRec); // 接收数据，并返回数据的长度； 
    }
    catch (SocketException se)
    {
     ShowMsg("异常：" + se.Message);
     // 从 通信套接字 集合中删除被中断连接的通信套接字； 
     dict.Remove(sokClient.RemoteEndPoint.ToString());
     // 从通信线程集合中删除被中断连接的通信线程对象； 
     dictThread.Remove(sokClient.RemoteEndPoint.ToString());
     // 从列表中移除被中断的连接IP 
     Online.Items.Remove(sokClient.RemoteEndPoint.ToString());
     break;
    }
    catch (Exception e)
    {
     ShowMsg("异常：" + e.Message);
     // 从 通信套接字 集合中删除被中断连接的通信套接字； 
     dict.Remove(sokClient.RemoteEndPoint.ToString());
     // 从通信线程集合中删除被中断连接的通信线程对象； 
     dictThread.Remove(sokClient.RemoteEndPoint.ToString());
     // 从列表中移除被中断的连接IP 
     Online.Items.Remove(sokClient.RemoteEndPoint.ToString());
     break;
    }
    if (arrMsgRec[0] == 0) // 表示接收到的是数据； 
    {
     string strMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(arrMsgRec, 1, length - 1);// 将接受到的字节数据转化成字符串； 
     ShowMsg(strMsg);
    }
    if (arrMsgRec[0] == 1) // 表示接收到的是文件； 
    {
     SaveFileDialog sfd = new SaveFileDialog();
     if (sfd.ShowDialog(this) == System.Windows.Forms.DialogResult.OK)
     {// 在上边的 sfd.ShowDialog（） 的括号里边一定要加上 this 否则就不会弹出 另存为 的对话框，而弹出的是本类的其他窗口，，这个一定要注意！！！【解释：加了this的sfd.ShowDialog(this)，“另存为”窗口的指针才能被SaveFileDialog的对象调用，若不加thisSaveFileDialog 的对象调用的是本类的其他窗口了，当然不弹出“另存为”窗口。】 
      string fileSavePath = sfd.FileName;// 获得文件保存的路径； 
      // 创建文件流，然后根据路径创建文件； 
      using (FileStream fs = new FileStream(fileSavePath, FileMode.Create))
      {
       fs.Write(arrMsgRec, 1, length - 1);
       ShowMsg("文件保存成功：" + fileSavePath);
      }
     }
    }
   }
  }

我们在方法中获得了一个Object类型的对象，将这个Object对象转换成了Socket，然后我们通过Socket的方法Receive()方法接收返回的数据，其中里面有它的属性，可以获取ip还有一些数据等等。服务器向客户端发送数据也是非常简单。通过Send方法就可以了，如以下定义：


string strMsg = "服务器" + "\r\n" + " -->" + richTextBox1.Text.Trim() + "\r\n";
   byte[] arrMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(strMsg); // 将要发送的字符串转换成Utf-8字节数组； 
   byte[] arrSendMsg = new byte[arrMsg.Length + 1];
   arrSendMsg[0] = 0; // 表示发送的是消息数据 
   Buffer.BlockCopy(arrMsg, 0, arrSendMsg, 1, arrMsg.Length);
   string strKey = "";
   strKey = Online.Text.Trim();
   if (string.IsNullOrEmpty(strKey)) // 判断是不是选择了发送的对象； 
   {
    MessageBox.Show("请选择你要发送的好友！！！");
   }
   else
   {
    dict[strKey].Send(arrSendMsg);// 解决了 sokConnection是局部变量，不能再本函数中引用的问题； 
    ShowMsg(strMsg);
    richTextBox1.Clear();
   }