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C# Socket的使用

分类: 文章 • 2023-12-09 16:25:27
网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket。

建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API)，对TCP/IP的封装，TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口；HTTP是轿车，提供了封装或者显示数据的具体形式;Socket是发动机，提供了网络通信的能力。

TCP/IP

要想理解socket首先得熟悉一下TCP/IP协议族， TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/网间协议，定义了主机如何连入因特网及数据如何再它们之间传输的标准，

从字面意思来看TCP/IP是TCP和IP协议的合称，但实际上TCP/IP协议是指因特网整个TCP/IP协议族。不同于ISO模型的七个分层，TCP/IP协议参考模型把所有的TCP/IP系列协议归类到四个抽象层中

应用层：TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 等等

传输层：TCP，UDP

网络层：IP，ICMP，OSPF，EIGRP，IGMP

数据链路层：SLIP，CSLIP，PPP，MTU

每一抽象层建立在低一层提供的服务上，并且为高一层提供服务，看起来大概是这样子的

C# Socket的使用

在TCP/IP协议中两个因特网主机通过两个路由器和对应的层连接。各主机上的应用通过一些数据通道相互执行读取操作

C# Socket的使用

socket

我们知道两个进程如果需要进行通讯最基本的一个前提能能够唯一的标示一个进程，在本地进程通讯中我们可以使用PID来唯一标示一个进程，但PID只在本地唯一，网络中的两个进程PID冲突几率很大，这时候我们需要另辟它径了，我们知道IP层的ip地址可以唯一标示主机，而TCP层协议和端口号可以唯一标示主机的一个进程，这样我们可以利用ip地址＋协议＋端口号唯一标示网络中的一个进程。

能够唯一标示网络中的进程后，它们就可以利用socket进行通信了，什么是socket呢？我们经常把socket翻译为套接字，socket是在应用层和传输层之间的一个抽象层，它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应用层调用已实现进程在网络中通信。

C# Socket的使用

socket通信流程

socket是"打开—读/写—关闭"模式的实现，以使用TCP协议通讯的socket为例，其交互流程大概是这样子的

C# Socket的使用

服务器根据地址类型（ipv4,ipv6）、socket类型、协议创建socket

服务器为socket绑定ip地址和端口号

服务器socket监听端口号请求，随时准备接收客户端发来的连接，这时候服务器的socket并没有被打开

客户端创建socket

客户端打开socket，根据服务器ip地址和端口号试图连接服务器socket

服务器socket接收到客户端socket请求，被动打开，开始接收客户端请求，直到客户端返回连接信息。这时候socket进入阻塞状态，所谓阻塞即accept()方法一直到客户端返回连接信息后才返回，开始接收下一个客户端谅解请求

客户端连接成功，向服务器发送连接状态信息

服务器accept方法返回，连接成功

客户端向socket写入信息

服务器读取信息

客户端关闭

服务器端关闭


c#编程

服务端的（Server)完整代码

引入命名空间：


[csharp] view plain copy
 print?
  1. using System.Net.Sockets;  
  2. using System.Net;  
  3. using System.Threading;  

完整代码如下：

[csharp] view plain copy
 print?
  1. namespace SocketServer  
  2. {  
  3.     class Program  
  4.     {  
  5.         private static byte[] result = new byte[1024];  
  6.         private static int myProt = 8885;   //端口  
  7.         static Socket serverSocket;  
  8.         static void Main(string[] args)  
  9.         {  
  10.             //服务器IP地址  
  11.             IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");  
  12.             serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);  
  13.             serverSocket.Bind(new IPEndPoint(ip, myProt));  //绑定IP地址：端口  
  14.             serverSocket.Listen(10);    //设定最多10个排队连接请求  
  15.             Console.WriteLine("启动监听{0}成功", serverSocket.LocalEndPoint.ToString());  
  16.             //通过Clientsoket发送数据  
  17.             Thread myThread = new Thread(ListenClientConnect);  
  18.             myThread.Start();  
  19.             Console.ReadLine();  
  20.         }  
  21.   
  22.         /// <summary>  
  23.         /// 监听客户端连接  
  24.         /// </summary>  
  25.         private static void ListenClientConnect()  
  26.         {  
  27.             while (true)  
  28.             {  
  29.                 Socket clientSocket = serverSocket.Accept();  
  30.                 clientSocket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes("Server Say Hello"));  
  31.                 Thread receiveThread = new Thread(ReceiveMessage);  
  32.                 receiveThread.Start(clientSocket);  
  33.             }  
  34.         }  
  35.   
  36.         /// <summary>  
  37.         /// 接收消息  
  38.         /// </summary>  
  39.         /// <param name="clientSocket"></param>  
  40.         private static void ReceiveMessage(object clientSocket)  
  41.         {  
  42.             Socket myClientSocket = (Socket)clientSocket;  
  43.             while (true)  
  44.             {  
  45.                 try  
  46.                 {  
  47.                     //通过clientSocket接收数据  
  48.                     int receiveNumber = myClientSocket.Receive(result);  
  49.                     Console.WriteLine("接收客户端{0}消息{1}", myClientSocket.RemoteEndPoint.ToString(), Encoding.ASCII.GetString(result, 0, receiveNumber));  
  50.                 }  
  51.                 catch(Exception ex)  
  52.                 {  
  53.                     Console.WriteLine(ex.Message);  
  54.                     myClientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);  
  55.                     myClientSocket.Close();  
  56.                     break;  
  57.                 }  
  58.             }  
  59.         }  
  60.     }  
  61. }  



客户端（Client）的完整代码

引入命名空间：

[csharp] view plain copy
 print?
  1. using System.Net;  
  2. using System.Net.Sockets;  
  3. using System.Threading;  

完整代码：

[csharp] view plain copy
 print?
  1. namespace SocketClient  
  2. {  
  3.     class Program  
  4.     {  
  5.         private static byte[] result = new byte[1024];  
  6.         static void Main(string[] args)  
  7.         {  
  8.             //设定服务器IP地址  
  9.             IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");  
  10.             Socket clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);  
  11.             try  
  12.             {  
  13.                 clientSocket.Connect(new IPEndPoint(ip, 8885)); //配置服务器IP与端口  
  14.                 Console.WriteLine("连接服务器成功");  
  15.             }  
  16.             catch  
  17.             {  
  18.                 Console.WriteLine("连接服务器失败，请按回车键退出！");  
  19.                 return;  
  20.             }  
  21.             //通过clientSocket接收数据  
  22.             int receiveLength = clientSocket.Receive(result);  
  23.             Console.WriteLine("接收服务器消息：{0}",Encoding.ASCII.GetString(result,0,receiveLength));  
  24.             //通过 clientSocket 发送数据  
  25.             for (int i = 0; i < 10; i++)  
  26.             {  
  27.                 try  
  28.                 {  
  29.                     Thread.Sleep(1000);    //等待1秒钟  
  30.                     string sendMessage = "client send Message Hellp" + DateTime.Now;  
  31.                     clientSocket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes(sendMessage));  
  32.                     Console.WriteLine("向服务器发送消息：{0}" + sendMessage);  
  33.                 }  
  34.                 catch  
  35.                 {  
  36.                     clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);  
  37.                     clientSocket.Close();  
  38.                     break;  
  39.                 }  
  40.             }  
  41.             Console.WriteLine("发送完毕，按回车键退出");  
  42.             Console.ReadLine();  
  43.         }  
  44.     }  
  45. }  
编译成功后，先运行 服务端（server），再运行客户端（client）即可达到通信效果。

效果如下图：

C# Socket的使用



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