多线程与Socket编程

一、死锁

  定义:

指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。 由于资源占用是互斥的，当某个进程提出申请资源后，使得有关进程在无外力协助下，永远分配不到必需的资源而无法继续运行，这就产生了一种特殊现象：死锁.

 解决办法:

   1.有序资源分配法

    申请不同类资源时，必须按各类设备的编号依次申请

   2 .银行家算法

   检查申请者对资源的最大需求量，如果系统现存的各类资源可以满足申请者的请求，就满足申请者的请求。

 

二、线程池ThreadPool

可用于发送工作项、处理异步 I/O、代表其他线程等待以及处理计时器。线程池允许在后台运行多个工作，而不需要为每个任务频繁地创建和销毁单独的线程，从而减少了开销.

*注意*

线程池中的线程都是后台线程

不能手动设置每个线程的属性，比如设置为前台线程、优先级等等

当执行一些比较短的任务是考虑使用线程池，长时间执行的任务不要使用线程池来创建，而要使用Thread手动创建一个线程。

 

 

三、委托的异步调用

BeginInvoke  异步调用，BeginInvoke(被调用的方法的参数,回调函数,回调函数的参数);

EndInvoke     获取异步调用的（方法）返回值

IAsyncResult  异步操作的状态

AsyncResult   异步操作的结果（可以获取当前执行的委托对象）

using System.Runtime.Remoting.Messaging;

AsyncState获取回调函数的参数。

注意：委托的异步调用只对单播委托\

 

四、网络协议

网络五层：应用层、传输层、网络层、链路层、物理层。一般因特网现在都是用的是五层协议，把表示层与会话层的功能都交给了具体的应用程序来做了。

网络七层：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、链路层、物理层

1.应用层:(HTTP、FTP、SMTP)报文Message

2.表示层:通信的应用程序能够解释交换数据的含义。数据压缩、加密解密、数据描述等。

3..会话层:定义了数据交换的定界、同步、建立检查点等功能，例如如何开始、控制结束一个会话。保证接收消息的连续性，完整性。

4.传输层(TCP、UDP)报文段Segment，为运行在不同主机上的应用程序进程间提供数据传输服务。通过套接字(Socket)实现。

   a>TCP（传输控制协议）面向连接的、可靠（应用：ftp、smtp、http等都是基于tcp）

   B>UDP（用户数据报协议）无连接的、不可靠的（数据报）应用：视频会议、网络电话、DNS解析。（速度快，能容忍部分数据丢失）

5.网络层(IP)数据报datagram，把数据从一台主机移动到另一台主机，主机间通信。IP协议不可靠，有丢包。

6.链路层（以太网、WiFi、点对点）帧Frame,负责将数据报传递给下一个节点。不同的链路层有特定的链路层协议。一系列路由器、交换机。

7.物理层：负责把数据一个bit一个bit的从一个节点移动到下一个节点，该层中的协议仍然与链路层相关。例如，以太网具有许多物理层协议：双绞铜线的、同轴电缆的、光纤的。

网络简单的四层

应用层 (Application)：应用层是个很广泛的概念，有一些基本相同的系统级 TCP/IP 应用以及应用协议，也有许多的企业商业应用和互联网应用。

传输层 (Transport)：传输层包括 UDP 和 TCP，UDP 几乎不对报文进行检查，而 TCP 提供传输保证。

网络层 (Network)：网络层协议由一系列协议组成，包括 ICMP、IGMP、RIP、OSPF、IP(v4,v6) 等。

链路层 (Link)：又称为物理数据网络接口层，负责报文传输。

 

网络层协议

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/网间协议，需要建立连接（像手机）

UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议,只管发送（像电报）。它是属于TCP/IP协议族中的一种。

TCP/IP 连接需要三次握手

1.确定a能发给b

2.b告诉a接受能破解，b能发给a数据

3.a告诉b能破解

端口

1.用来修饰同一地址内的，不同的程序的

2.一个端口同以时间只能被一个程序所监听

3.一个程序绑定一个独有的端口

socket

socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为进程通信机制，取后一种意思。通常也称作“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。(其实就是两个程序通信用的。)，是对网络层的抽象，方便客户端和服务端的传输

1.定义:进程通信机制,通常称作“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。

2.端口范围：0-65535之间。端口的意义：用来区分不同的进程。

   分类

  (1)公认端口:（Well Known Ports）：从0到1023，它们紧密绑定（binding）于一些服务。通常这些端口的通讯 明确表明了某种服务的协议。例如：80端口实际上总是HTTP通讯,ftp21,smtp25,....。

(2)注册端口（Registered Ports）：从1024到49151。它们松散地绑定于一些服务。也就是说有许多服务绑定于 这些端口，这些端口同样用于许多其它目的。例如：许多系统处理动态端口从1024左右开始。

(3)动态和/或私有端口（Dynamic and/or Private Ports）：从49152到65535。理论上，不应为服务分配这些端 口。实际上，机器通常从1024起分配动态端口。但也有例外：SUN的RPC端口从32768开始。

3.两种类型：

    a.流式Socket（STREAM）：        是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用，安全，但是效率         低；发送数据是以流的方式，发送方可以有自己的缓冲区大小，接收方也可以有自己的缓冲区大小，不必一致，只要发送的数据都接收到就可以了。一次发10个字节，发3次。接收方一次接6个字节，接5 次。只要保证最后是完整的就可以。

b.数据报式Socket（DATAGRAM）： 是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用.不安全(丢失,顺序混乱,在接收端要分析重排及要求重发),但效率高.发送方每次发送一个数据报，接收方必须一次也接收一个完整的数据报。

创建和使用socket

    //第一步：创建socket：第一个参数：设置网络层的协议，第二个参数设置传输数据的方式，第三个参数：传输层的协议

      Socket listenSocket=new Socket(AddressFamily.InterNetwor,SocketType.Stream,ProtocolTypt.Tcp);

    //第二步：绑定一个端口和Ip地址

    //根据字符串创建一个ip地址对象

    IpAddress ip=IpAddress.parse(this.txtIp.Text);//127.0.0.1

     //创建一个节点

      IpEndpoint endpoint =new IpEndpoint(ip,int.Parse(this.txtport.Text));

        listenSocket.Bind(endpoint);

     //第三步：开始监听端口

      listensocket.Listen(10);//连接队列的最大数

    //第四步：开始接受用户的连接

    //Accept会阻塞主线程，直到客户端连接上来后，方法执行完成并返回代理Socket

    Socket proxSocket=listenSocket.Accept();

    //给客户端传输一个字符串

     var  buffer =Encoding.Default.GetBytes("asdf ");

      proxSocket.Send(buffer);

 

六、Socket编程模型

服务器端：

1.创建Socket对象。设置协议、传输方式等（连接Socket）

2.绑定IP与端口（设置要监听的IP与端口）。Bind()

3.开启监听。Listen()

4.开始接受客户端连接。Accept();//阻塞线程，同时也需要循环不断接受用户连接。

5.接受了客户端的连接，生成一个新的Socket对象（通信Socket）

6.接受(Receive)和发送(Send)消息//需要循环不断接收用户的消息

7.Shutdown()禁用发送与接收功能。

8.Close()关闭释放资源

客户端：

1.创建Socket对象。设置协议、传输方式等（连接Socket）

2.Connect()连接服务器（IP与端口）

3.向服务器发送、接受消息

4.Shutdown()禁用发送与接收功能。

5.Close();关闭释放资源

 

 

 

HttpHandler(一般处理程序)

HttpHandler是一个实现了IHttpHandler接口的特殊类。任何一个实现了IHttpHandler接口的类，是作为一个外部请求的目标程序的前提。如果是没有实现这个接口的类，就不能被浏览器请求。我们可以通过创建一个我们自己的HttpHandler程序来生成浏览器代码，发送回客户端浏览器！当我们不需要返回过多的Html代码的时候可以使用它哦 (.ashx)

 IHttpHandler的定义是这样的：

  ...public interface IHttpHandler

{

       ...bool IsReusable{get;}

        ...void ProcessRequest(HttpContext context);

}

其中ProcessRequest就是我们处理请求的主要代码；

IsReusable属性用来表示在IHttpHandlerFactory对象创建IHttpHandler的时候是否能够将这个Handler存入池中以便重用。

IHttpHandlerFactory的定义是这样的：

   ...public interface IHttpHandlerFactory

{

     ...IHttpHandler  GetHandler(HttpContext context,string requestType,string url,string pathYranslated);

     ...void ResaseHandler(IHttpHandler handler);

}

GetHandler(),返回实现了IHttpHandler接口的类的实例。

ReleaseHandler(),使得Factory可以重复使用一个已经存在的Handler实例

案例：使用HttpHandler实现图片防盗链

    public void ProcessRequest(HttpContext context){

           context.Response.ContentType="text/plain";

 　　　　//获取文件服务器端物理路径

           string FileName=context.Server.MapPath(context.Request.FliePath);

　　　　//如果UrlReferrer为空，则显示一张默认的禁止盗链的图片

           if(context.Request.UrlReferrer.Host==null)

             {

 　　　　　　context.Response.ContentType="image/JPEG";

 　　　　　　context.Response.WriteFile("/error.jpg");

            }

　　　　//如果urlRefferrer中不包含自己站点的主机域名，则显示一张默认的禁止盗链的图片

　　　　  else

　　　　{

       　　　　if(coontext.Request.UrlReferrer.Host.IndexOf("hezhiqiang.com")>0)

　　　　　　{

　　　　　            context.Respones.ContentType="image/JPEG";

　　　　　　　　　context.Response.WriteFile(FileName);　　　

　　　　　　}  

　　　　　　　　else

　　　　　　　　{

　　　　　　      context.Respones.ContentType="image/JPEG";

　　　　　　　　　context.Response.WriteFile("/error.jpg");

　　　　　　　　}        

           }

    }