TCP之Socket的编程
Socket是网络编程的一个抽象的概念,通常我们用Socket来表示服务器与客户端间的网络连接,
即用Socket表示"打开了一个网络连接", 而打开一个网络连接需要知道目标电脑的ip地址以及端口号,然后指定协议的类型即可。
客户端
大多数的连接都是可靠的TCP连接,在创建TCP时,主动发起请求的就是客户端,被动响应请求的就是服务器端。
1、当我们创建一个基于TCP连接的Socket时可以这样做:
//创建负责通讯的客户端Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //告诉客户端负责通信的Socket要连接的IP地址以及端口号 IPAddress ip = IPAddress.Parse(txtServer.Text); IPEndPoint point = new IPEndPoint(ip, int.Parse(txtPort.Text));
创建Socket
时,AddressFamily.InterNetwork 指定使用IPv4协议,如果要用更先进的IPv6,就指定为AddressFamily.InterNetworkV6。SocketType.Stream 指定使用面向流的TCP协议,这样,一个Socket
对象就创建成功,但是还没有建立连接。
2、客户端要主动发起TCP连接,必须知道服务器的IP地址和端口号。
//客户端连接服务器的应用程序 socket.Connect(point); ShowMsg("客户端连接成功");
3、在建立TCP客户端与服务器端的连接之后,我们客户端就可以向服务器发送信息了,
byte[] buffer = Encoding.Default.GetBytes(txtMsg.Text.Trim()); socket.Send(buffer);
注意:TCP连接创建的是双向通道,双方都可以同时给对方发数据。但是谁先发谁后发,怎么协调,要根据具体的协议来决定。例如,HTTP协议规定客户端必须先发请求给服务器,服务器收到后才发数据给客户端。
而在客户端接受数据时,由于一次最多接收指定的字节数,因此需要创建一个线程,并用while()循环不断的接受,并将接受到的数据返回缓存区中,直到Receive()
返回空数据,表示接收完毕,退出循环。
也就是byte[] buffer 数组中
//不停的接受服务器发送过来的消息 void Recive() { while (true) { //客户端连接服务器成功后 就可以接受服务器发送过来的消息 byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 5]; int r = socket.Receive(buffer); //将接受到的数据转换成字符串放到文本框中 string s = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, r); ShowMsg(s); } }
服务器端
服务器端要复杂一些
服务器要先绑定一个端口,并先监听客户端的连接,如果某个客户端连接过来了,服务器就与该客户端建立Socket连接,随后的通信就靠这个Socket连接了。
所以,服务器会打开固定端口(比如80)监听,每来一个客户端连接,就创建该Socket连接。由于服务器会有大量来自客户端的连接,
所以,服务器要能够区分一个Socket连接是和哪个客户端绑定的。一个Socket依赖4项:服务器地址、服务器端口、客户端地址、客户端端口来唯一确定一个Socket。
但是服务器还需要同时响应多个客户端的请求,所以,每个连接都需要一个新的进程或者新的线程来处理,否则,服务器一次就只能服务一个客户端了。
1、首先,创建一个基于IPv4和TCP协议的Socket,并获得服务器需要绑定的ip地址与端口号:
//创建负责监听的Socket Socket socketWatch = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //获得当前应用程序的IP地址 IPAddress ip = IPAddress.Parse(textsever.Text); //获得当前应用程序的端口号 IPEndPoint point = new IPEndPoint(ip, int.Parse(textBox1.Text));
2、然后,我们要绑定监听的地址和端口。
紧接着,调用listen()
方法开始监听端口,传入的参数指定等待连接的最大数量:
在创建监听的同时,还要创建一个线程,用来不断的接受客户端发来的请求:
//服务器开启对当前应用程序的监听,最重要的是一个是ip地址,一个是端口号 socketWatch.Bind(point); //设置监听队列 socketWatch.Listen(10);
//创建一个线程,服务器端不断的接受客户端发来的连接请求 Thread th = new Thread(RecConnect); th.IsBackground = true; th.Start(socketWatch);
3、接下来,服务器程序通过一个永久循环来接受来自客户端的连接,Accept()
会等待并返回一个客户端的连接:
// 服务器接受客户端的连接请求 private void RecConnect(object o) { Socket socketWatch = o as Socket; while (true) { Socket socketSend = socketWatch.Accept(); Showmsg(socketSend.RemoteEndPoint.ToString() + "连接成功"); comboBox1.Items.Add(socketSend.RemoteEndPoint.ToString()); dicSocket.Add(socketSend.RemoteEndPoint.ToString(), socketSend); //服务器创建一个线程,来接受客户端发来的信息 Thread th = new Thread(Recive); th.IsBackground = true; th.Start(socketSend); } }
4、每个连接都必须创建新线程(或进程)来处理,否则,单线程在处理连接的过程中,无法接受其他客户端的连接,下面来在上文创建的线程中接受数据:
//服务器端接受数据 private void Recive(object o) { Socket socketSend = o as Socket; while (true) { byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 5]; int r = socketSend.Receive(buffer); if (r == 0) { break; } string s = Encoding.Default.GetString(buffer, 0, r); Showmsg(socketSend.RemoteEndPoint.ToString() + ":" + s); } }
小结
用TCP协议进行Socket编程,对于客户端,要主动连接服务器的IP和指定端口,对于服务器,要首先监听指定端口,然后,对每一个新的连接,创建一个线程或进程来处理。通常,服务器程序会无限运行下去。
同一个端口,被一个Socket绑定了以后,就不能被别的Socket绑定了。