C#网络编程.套接字.TcpListener.TcpClient

本文主要讲述了基于套接字（Socket）进行网络编程的基本概念，其中包括TCP协议、套接字，以及两个基本操作：侦听端口、连接远程服务端。

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TCP是面向连接的，它的意思是说两个远程主机（或者叫进程，因为实际上远程通信是进程之间的通信，而进程则是运行中的程序），必须首先进行一个握手过程，确认连接成功，之后才能传输实际的数据。比如说进程A想将字符串“It's a rainy world”发给进程B，它首先要建立连接。在这一过程中，它首先需要知道进程B的位置（主机地址和端口号）。随后发送一个不包含实际数据的请求报文，我们可以将这个报文称之为“hello”。如果进程B接收到了这个“hello”，就向进程A回复一个“hello”，进程A随后才发送实际的数据“It's a rainy world”。

关于TCP第二个需要了解的，就是它是全双工的。意思是说如果两个主机上的进程（比如进程A、进程B），一旦建立好连接，那么数据就既可以由A流向B，也可以由B流向A。除此以外，它还是点对点的，意思是说一个TCP连接总是两者之间的，在发送中，通过一个连接将数据发给多个接收方是不可能的。TCP还有一个特性，就是称为可靠的数据传输，意思是连接建立后，数据的发送一定能够到达，并且是有序的，就是说发的时候你发了ABC，那么收的一方收到的也一定是ABC，而不会是BCA或者别的什么。

编程中与TCP相关的最重要的一个概念就是套接字。我们应该知道网络七层协议，如果我们将上面的应用程、表示层、会话层笼统地算作一层（有的教材便是如此划分的），那么我们编写的网络应用程序就位于应用层，而大家知道TCP是属于传输层的协议，那么我们在应用层如何使用传输层的服务呢（消息发送或者文件上传下载）？大家知道在应用程序中我们用接口来分离实现，在应用层和传输层之间，则是使用套接字来进行分离。它就像是传输层为应用层开的一个小口，应用程序通过这个小口向远程发送数据，或者接收远程发来的数据；而这个小口以内，也就是数据进入这个口之后，或者数据从这个口出来之前，我们是不知道也不需要知道的，我们也不会关心它如何传输，这属于网络其它层次的工作。 (举个例子，如果你想写封邮件发给远方的朋友，那么你如何写信、将信打包，属于应用层，信怎么写，怎么打包完全由我们做主；而当我们将信投入邮筒时，邮筒的那个口就是套接字，在进入套接字之后，就是传输层、网络层等（邮局、公路交管或者航线等）其它层次的工作了。我们从来不会去关心信是如何从西安发往北京的，我们只知道写好了投入邮筒就OK了。 )

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接下来介绍下，在C#中如何进行网络编程

服务端

第一步就是开启对本地机器上某一端口的侦听。首先创建一个控制台应用程序，将项目名称命名为ServerConsole，它代表我们的服务端。如果想要与外界进行通信，第一件要做的事情就是开启对端口的侦听，这就像为计算机打开了一个“门”，所有向这个“门”发送的请求（“敲门”）都会被系统接收到。在C#中可以通过下面几个步骤完成，首先使用本机Ip地址和端口号创建一个System.Net.Sockets.TcpListener类型的实例，然后在该实例上调用Start()方法，从而开启对指定端口的侦听。

 

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

namespace SocksTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Server is running ... ");
            IPAddress ip = new IPAddress(new byte[] { 127, 0, 0, 1 });
            TcpListener listener = new TcpListener(ip, 8500);

            listener.Start();           // 开始侦听
            Console.WriteLine("Start Listening ...");

            TcpClient remoteClient = listener.AcceptTcpClient();//接受挂起的连接请求
            Console.WriteLine("Client Connected！{0} <-- {1}",
                remoteClient.Client.LocalEndPoint.ToString(),remoteClient.Client.RemoteEndPoint.ToString());
            Console.Read();
        }
    }
}

 

面的代码中，我们开启了对8500端口的侦听。在运行了上面的程序之后，然后打开“命令提示符”，输入“netstat-a”，可以看到计算机器中所有打开的端口的状态。可以从中找到8500端口，看到它的状态是LISTENING，这说明它已经开始了侦听：

 

客户端：

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

namespace SocksClient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Client is running......");
            TcpClient tcpClient = new TcpClient();
            try
            {
                tcpClient.Connect("localhost", 8500);
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine(e.ToString());
                Console.Read();
                return;
            }
            Console.WriteLine("Server Connected！{0} --> {1}",
                tcpClient.Client.LocalEndPoint.ToString(),tcpClient.Client.RemoteEndPoint.ToString());
            Console.Read();
        }
    }
}

 

当开启了server，然后开启client，server上会显示连接上的状态。

 

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接下来做的是获取多客户端连接

修改后的客户端代码

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

namespace SocksClient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Client is running......");
            TcpClient tcpClient;
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                try
                {
                    tcpClient = new TcpClient();
                    tcpClient.Connect("localhost", 8500);

                    Console.WriteLine("Server Connected！{0} --> {1}",
                        tcpClient.Client.LocalEndPoint.ToString(), tcpClient.Client.RemoteEndPoint.ToString());
                }
                catch (Exception e)
                {
                    Console.WriteLine(e.ToString());
                    Console.Read();
                    return;
                }
            }
            Console.Read();
        }
    }
}

 

修改后的服务端代码

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

namespace SocksTest
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Server is running ... ");
            IPAddress ip = new IPAddress(new byte[] { 127, 0, 0, 1 });
            TcpListener listener = new TcpListener(ip, 8500);

            listener.Start();           // 开始侦听
            Console.WriteLine("Start Listening ...");

            while (true)
            {
                TcpClient remoteClient = listener.AcceptTcpClient();//接受挂起的连接请求
                Console.WriteLine("Client Connected！{0} <-- {1}",
                    remoteClient.Client.LocalEndPoint.ToString(), remoteClient.Client.RemoteEndPoint.ToString());
            }
            Console.Read();
        }
    }
}

 

运行后的效果

 

微软对以上做了很好的封装, 这里用起来很简单.