我们知道C#和C++的差异之一,就是他本身没有类库,所使用的类库是.Net框架中的类库--.Net FrameWork SDK。在.Net FrameWork SDK中为网络编程提供了二个名称空间:"System.Net"和"System.Net.Sockets"。C#就是通过这二个名称空间中封装的类和方法实现网络通讯的。
首先我们解释一下在网络编程时候,经常遇到的几个概念:同步(synchronous)、异步(asynchronous)、阻塞(Block)和非阻塞(Unblock):
所谓同步方式,就是发送方发送数据包以后,不等接受方响应,就接着发送下一个数据包。异步方式就是当发送方发送一个数据包以后,一直等到接受方响应后,才接着发送下一个数据包。而阻塞套接字是指执行此套接字的网络调用时,直到调用成功才返回,否则此套节字就一直阻塞在网络调用上,比如调用StreamReader 类的Readlin ( )方法读取网络缓冲区中的数据,如果调用的时候没有数据到达,那么此Readlin ( )方法将一直挂在调用上,直到读到一些数据,此函数调用才返回;而非阻塞套接字是指在执行此套接字的网络调用时,不管是否执行成功,都立即返回。同样调用StreamReader 类的Readlin ( )方法读取网络缓冲区中数据,不管是否读到数据都立即返回,而不会一直挂在此函数调用上。在Windows网络通信软件开发中,最为常用的方法就是异步非阻塞套接字。平常所说的C/S(客户端/服务器)结构的软件采用的方式就是异步非阻塞模式的。
其实在用C#进行网络编程中,我们并不需要了解什么同步、异步、阻塞和非阻塞的原理和工作机制,因为在.Net FrameWrok SDK中已经已经把这些机制给封装好了。下面我们就用C#开一个具体的网络程序来说明一下问题。
一.本文中介绍的程序设计及运行环境
(1).微软视窗2000 服务器版
(2)..Net Framework SDK Beta 2以上版本
二.服务器端程序设计的关键步骤以及解决办法:
在下面接受的程序中,我们采用的是异步阻塞的方式。
(1).首先要要在给定的端口上面创建一个"tcpListener"对象侦听网络上面的请求。当接收到连结请求后通过调用"tcpListener"对象的"AcceptSocket"方法产生一个用于处理接入连接请求的Socket的实例。下面是具体实现代码:
//创建一个tcpListener对象,此对象主要是对给定端口进行侦听 tcpListener = new TcpListener ( 1234 ) ; //开始侦听 tcpListener.Start ( ) ; //返回可以用以处理连接的Socket实例 socketForClient = tcpListener.AcceptSocket ( ) ; | (2).接受和发送客户端数据:
此时Socket实例已经产生,如果网络上有请求,在请求通过以后,Socket实例构造一个"NetworkStream"对象,"NetworkStream"对象为网络访问提供了基础数据流。我们通过名称空间"System.IO"中封装的二个类"StreamReader"和"StreamWriter"来实现对"NetworkStream"对象的访问。其中"StreamReader"类中的ReadLine ( )方法就是从"NetworkStream"对象中读取一行字符;"StreamWriter"类中的WriteLine ( )方法就是对"NetworkStream"对象中写入一行字符串。从而实现在网络上面传输字符串,下面是具体的实现代码:
try { //如果返回值是"true",则产生的套节字已经接受来自远方的连接请求 if ( socketForClient.Connected ) { ListBox1.Items.Add ( "已经和客户端成功连接!" ) ; while ( true ) { //创建networkStream对象通过网络套节字来接受和发送数据 networkStream = new NetworkStream ( socketForClient ) ; //从当前数据流中读取一行字符,返回值是字符串 streamReader = new StreamReader ( networkStream ) ; string msg = streamReader.ReadLine ( ) ; ListBox1.Items.Add ( "收到客户端信息:" + msg ) ; streamWriter = new StreamWriter ( networkStream ) ; if ( textBox1.Text != "" ) { ListBox1.Items.Add ( "往客户端反馈信息:" + textBox1.Text ) ; //往当前的数据流中写入一行字符串 streamWriter.WriteLine ( textBox1.Text ) ; //刷新当前数据流中的数据 streamWriter.Flush ( ) ; } } } } catch ( Exception ey ) { MessageBox.Show ( ey.ToString ( ) ) ; }
| (3).最后别忘了要关闭所以流,停止侦听网络,关闭套节字,具体如下:
//关闭线程和流 networkStream.Close ( ) ; streamReader.Close ( ) ; streamWriter.Close ( ) ; _thread1.Abort ( ) ; tcpListener.Stop ( ) ; socketForClient.Shutdown ( SocketShutdown.Both ) ; socketForClient.Close ( ) ; | 三.C#网络编程服务器端程序的部分源代码(server.cs) :
由于在此次程序中我们采用的结构是异步阻塞方式,所以在实际的程序中,为了不影响服务器端程序的运行速度,我们在程序中设计了一个线程,使得对网络请求侦听,接受和发送数据都在线程中处理,请在下面的代码中注意这一点,下面是server.cs的完整代码:
using System ; using System.Drawing ; using System.Collections ; using System.ComponentModel ; using System.Windows.Forms ; using System.Data ; using System.Net.Sockets ; using System.IO ; using System.Threading ; using System.Net ; //导入程序中使用到的名字空间 public class Form1 : Form { private ListBox ListBox1 ; private Button button2 ; private Label label1 ; private TextBox textBox1 ; private Button button1 ; private Socket socketForClient ; private NetworkStream networkStream ; private TcpListener tcpListener ; private StreamWriter streamWriter ; private StreamReader streamReader ; private Thread _thread1 ; private System.ComponentModel.Container components = null ; public Form1 ( ) { InitializeComponent ( ) ; } //清除程序中使用的各种资源 protected override void Dispose ( bool disposing ) { if ( disposing ) { if ( components != null ) { components.Dispose ( ) ; } } base.Dispose ( disposing ) ; } private void InitializeComponent ( ) { label1 = new Label ( ) ; button2 = new Button ( ) ; button1 = new Button ( ) ; ListBox1 = new ListBox ( ) ; textBox1 = new TextBox ( ) ; SuspendLayout ( ) ; label1.Location = new Point ( 8 , 168 ) ; label1.Name = "label1" ; label1.Size = new Size ( 120 , 23 ) ; label1.TabIndex = 3 ; label1.Text = "往客户端反馈信息:" ; //同样的方式设置其他控件,这里略去
this.Controls.Add ( button1 ) ; this.Controls.Add ( textBox1 ) ; this.Controls.Add ( label1 ) ; this.Controls.Add ( button2 ) ; this.Controls.Add ( ListBox1 ) ; this.MaximizeBox = false ; this.MinimizeBox = false ; this.Name = "Form1" ; this.Text = "C#的网络编程服务器端!" ; this.Closed += new System.EventHandler ( this.Form1_Closed ) ; this.ResumeLayout ( false ) ;
} private void Listen ( ) { //创建一个tcpListener对象,此对象主要是对给定端口进行侦听 tcpListener = new TcpListener ( 1234 ) ; //开始侦听 tcpListener.Start ( ) ; //返回可以用以处理连接的Socket实例 socketForClient = tcpListener.AcceptSocket ( ) ; try { //如果返回值是"true",则产生的套节字已经接受来自远方的连接请求 if ( socketForClient.Connected ) { ListBox1.Items.Add ( "已经和客户端成功连接!" ) ; while ( true ) { //创建networkStream对象通过网络套节字来接受和发送数据 networkStream = new NetworkStream ( socketForClient ) ; //从当前数据流中读取一行字符,返回值是字符串 streamReader = new StreamReader ( networkStream ) ; string msg = streamReader.ReadLine ( ) ; ListBox1.Items.Add ( "收到客户端信息:" + msg ) ; streamWriter = new StreamWriter ( networkStream ) ; if ( textBox1.Text != "" ) { ListBox1.Items.Add ( "往客户端反馈信息:" + textBox1.Text ) ; //往当前的数据流中写入一行字符串 streamWriter.WriteLine ( textBox1.Text ) ; //刷新当前数据流中的数据 streamWriter.Flush ( ) ; } } } } catch ( Exception ey ) { MessageBox.Show ( ey.ToString ( ) ) ; } } static void Main ( ) { Application.Run ( new Form1 ( ) ) ; }
private void button1_Click ( object sender , System.EventArgs e ) { ListBox1.Items .Add ( "服务已经启动!" ) ; _thread1 = new Thread ( new ThreadStart ( Listen ) ) ; _thread1.Start ( ) ;
}
private void button2_Click ( object sender , System.EventArgs e ) { //关闭线程和流 networkStream.Close ( ) ; streamReader.Close ( ) ; streamWriter.Close ( ) ; _thread1.Abort ( ) ; tcpListener.Stop ( ) ; socketForClient.Shutdown ( SocketShutdown.Both ) ; socketForClient.Close ( ) ; } private void Form1_Closed ( object sender , System.EventArgs e ) { //关闭线程和流 networkStream.Close ( ) ; streamReader.Close ( ) ; streamWriter.Close ( ) ; _thread1.Abort ( ) ; tcpListener.Stop ( ) ; socketForClient.Shutdown ( SocketShutdown.Both ) ; socketForClient.Close ( ) ; } }
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