C#網絡編程

本文轉載自查看原文 2019-12-12 00:13 574

Socket編程

Socket中文譯名為套接字，所謂的套接字其實是網絡傳輸中端點的抽象表示。
那么，端點又是什么呢？它其實就是網絡傳輸中傳輸的起點或者終點，只是這個起點或者終點比較特殊，它是由兩部分組成：ip地址和端口號，用（Ip地址：端口號）的形式表示。套接字是TCP/IP的網絡通信的基本操作單元。
那么，什么又是TCP/IP網絡通信呢？這是一個很寬泛的概念，說的直白點，我們現在所用的互聯網就是基於這種架構研發的，它是互聯網的基礎通信架構。涉及的概念也特別多。比如說IP，TCP/UDP協議，ICMP，以及我們更加熟悉的http、ftp，但是在C#網絡編程當中，我們最常用的也就是TCP/UDP的概念，了解一下這兩個概念，以及相關的編程方法，就可以應對很對網絡編程了。

TCP協議

參考這個博文
tcp協議詳解

利用Socket編程，我們可以搭建建議的客戶端與服務器端，相關步驟和代碼如下所示：
Socket編程-Tcp服務器端：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Socket_Tcp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //服務器端
            //1.創建socket
            Socket tcpServer = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            //綁定ip地址和端口號（每個軟件都會有一個端口號）
            IPAddress ipAddress = new IPAddress(new byte[] {192,168,101,8 }); //IP地址可以用ipconfig查看一下
            EndPoint endPoint = new IPEndPoint(ipAddress,2333); //IPEndPoint對端口號和ip地址進行了封裝,2333是隨便寫的一個端口號
            tcpServer.Bind(endPoint);

            //開始監聽
            tcpServer.Listen(150); //最多允許150的客戶端進行連接

            //clientSocket為返回的客戶端消息
            Socket clientSocket = tcpServer.Accept();//暫停當前線程，直到有一個客戶端連接之后，再執行該行以下的代碼
            string message = "我往客戶端發消息";
            var bypeMessage = Encoding.UTF8.GetBytes(message); //將Message轉換為byte類型
            clientSocket.Send(bypeMessage);

            //接收客戶端返回的消息
            byte[] backDate = new byte[1024];//用來接收服務器返回的消息
            int length = clientSocket.Receive(backDate);
            string backMessage = Encoding.UTF8.GetString(backDate, 0, length);
            Console.WriteLine(backMessage);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

socket編程-Tcp客戶端

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Socket_Tcp_Client
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //客戶端
            //創建Socket
            Socket tcpClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            //發起建立連接的請求
            IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("192.168.101.8");
            EndPoint endPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 2333);
            tcpClient.Connect(endPoint); // 客戶端不需要監聽，但是要和服務器連接，且Ip地址和端口號要和服務器保持一致
            byte[] date = new byte[1024];
            int length = tcpClient.Receive(date); // 用date存儲接收過來的數據，長度是length

            string message = Encoding.UTF8.GetString(date, 0, length);//將接收的date轉換為string類型
            Console.WriteLine(message);

            //向服務器返回消息
            string backMessage = Console.ReadLine();//返回的消息由用戶輸入
            tcpClient.Send(Encoding.UTF8.GetBytes(backMessage));//向服務器發送消息

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

UDP協議

參考這個博文
UDP協議學習

這個博文當中已經說明了這么幾種情況：
1.首先，UDP是無連接協議，所以對比一下TCP協議的編程方式，我們不難發現，UDP當中少了建立連接這個過程。
2.UDP協議是一種數據報協議，所以不同於TCP協議采用的Stream方式，而是采用Dgram的方式，這個在Socket編程當中也有所體現。

UDP服務器端

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace udp_server
{
    class Program
    {
        private static Socket udpServer;
        static void Main(string[] args)
        {
            //創建Socket
            udpServer = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,
                SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

            //綁定ip和端口號
            udpServer.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.101.8"),2333));

            //接收數據
            new Thread(ReceiveMessage) { IsBackground = true }.Start();//設置成后台線程，因為程序運行結束，也就不需要這個線程了。


            udpServer.Close();
            Console.ReadKey();
        }

        private static void ReceiveMessage()
        {
            while (true)
            {
                EndPoint remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
                byte[] data = new byte[1024];
                int length = udpServer.ReceiveFrom(data, ref remoteEndPoint);

                string message = Encoding.UTF8.GetString(data, 0, length);

                Console.WriteLine("從ip: " + (remoteEndPoint as IPEndPoint).Address.ToString()
                    + (remoteEndPoint as IPEndPoint).Port + "收到了數據： " + message);
            }
        }
    }
}

UDP客戶端

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace udp_socket_Client
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Socket udpClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram
                , ProtocolType.Udp);
            //發送數據
            while (true)
            {
                EndPoint serverPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.101.8"), 2333));
                string message = Console.ReadLine();
                byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
                udpClient.SendTo(data, serverPoint);
            }

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

監聽器

TCP和UDP編程除了可以使用Socket以外，還可以使用TcpListener和UdpClient，具體編碼和步驟如下所示。

TcpListener

服務器端

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Tcplistener_Server
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //1.對socket進行封裝，tcpListener內本身包含套接字
            TcpListener listener = new TcpListener(IPAddress.Parse("192.168.101.8"),2223);

            //2.進行監聽
            listener.Start();

            //3.等待用戶連接
            TcpClient client = listener.AcceptTcpClient();

            //4.獲得客戶端發送過來的數據
            NetworkStream stream = client.GetStream();

            //5.讀取數據
            byte[] data = new byte[1024];
            while (true)
            {
                int length = stream.Read(data, 0, 1024);
                string message = Encoding.UTF8.GetString(data, 0, length);
                Console.WriteLine("Receive Message: " + message);
            }
            stream.Close();
            client.Close();
            listener.Stop();
        }
    }
}

客戶端

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Tcplistener_Cllient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //1.創建TCP對象的時候，就會與服務器建立聯系
            TcpClient client = new TcpClient("192.168.101.8", 2223);

            //2.通過網絡流獲取數據信息
            NetworkStream stream = client.GetStream();

            while (true)
            {
                //手動輸入需要發送的信息
                string message = Console.ReadLine();
                byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message);

                //將信息寫入網絡流
                stream.Write(data, 0, data.Length);
            }

            //關閉流
            stream.Close();
            client.Close();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

UdpClient

消息接收方

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _UdpListener
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            UdpClient udpClient = new UdpClient(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.101.8"),2223));

            //接收數據
            IPEndPoint point = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
            byte[] data = udpClient.Receive(ref point);//通過point確定數據來自哪個ip和端口號，並返回接收的數據
            string message = Encoding.UTF8.GetString(data);
            Console.WriteLine("收到數據： " + message);
            udpClient.Close();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

消息發送方

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _udpListenerClient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            UdpClient client = new UdpClient();
            string message = Console.ReadLine();
            byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message);

            client.Send(data, data.Length, new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.169.101.8"), 2333));
            client.Close();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

TCP和UDP的區別

在看過TCP和UDP的相關資料，以及編寫相關代碼之后，我們不難總結出這兩個協議的這幾個不同之處：

連接方式

TCP需要客戶端與服務器之間的連接操作，連接的時候需要“三次握手”，斷開連接則需要“四次揮手”，而UDP協議則沒有這個過程。

復雜程度

TCP協議相對復雜，這當中包含了容錯機制，以及擁堵的處理等，正式因為如此，TCP的可靠性較高。而UDP則要簡單許多，相對的，UDP的可靠性也比較低下。

傳輸模式

TCP的傳輸，使用的是流模式（Stream），而UDP則采用的是數據報。

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