C# Socket的TCP通讯
Socket的TCP通讯
一、 socket的通讯原理
服务器端的步骤如下。
（1）建立服务器端的Socket，开始侦听整个网络中的连接请求。
（2）当检测到来自客户端的连接请求时，向客户端发送收到连接请求的信息，并建立与客户端之间的连接。
（3）当完成通信后，服务器关闭与客户端的Socket连接。
客户端的步骤如下。
（1）建立客户端的Socket，确定要连接的服务器的主机名和端口。
（2）发送连接请求到服务器，并等待服务器的回馈信息。
（3）连接成功后，与服务器进行数据的交互。
（4）数据处理完毕后，关闭自身的Socket连接。
二、 socket的通讯方式
socket通讯方式有两种：同步和异步
同步工作方式:
用TCP协议进行编程时程序执行到发送、接收和监听语句的时候，在未完成工作前不再继续往下执行，即处于阻塞状态，直到该语句完成某个工作后才继续执行下一条语句。
异步工作方式
程序执行到发送、接收和监听语句的时候，不论工作是否完成，都会继续往下执行。
三、 socket的C#实现
- 1. 同步：
服务端客户端通信
在与服务端的连接建立以后，我们就可以通过此连接来发送和接收数据。端口与端口之间以流（Stream）的形式传输数据，因为几乎任何对象都可以保存到流中，所以实际上可以在客户端与服务端之间传输任何类型的数据。对客户端来说，往流中写入数据，即为向服务器传送数据；从流中读取数据，即为从服务端接收数据。对服务端来说，往流中写入数据，即为向客户端发送数据；从流中读取数据，即为从客户端接收数据。
服务端：
（1）服务端对端口进行侦听：
服务器端建立一个socket，设置好本机的ip和监听的端口与socket进行绑定，开始监听连接请求，当接收到连接请求后，发送确认，同客户端建立连接，开始与客户端进行通信。
Listener.Start();//开启监听
(2)检测来自客户端的连接请求
TcpClient remoteClient = listener.AcceptTcpClient(); |
//接收客户端 这里体现了同步的含义，如果客户端对该服务端发起连接的时候，程序在这里就会等待（阻塞），直到有客户端的连接请求为止
(3)建立和连接的客户端的数据流（传输数据）
NetworkStream streamToClient = remoteClient.GetStream(); |
该数据流只要是用来接收和发送数据，同步也分多客户端和单个客户端，如果分的详细一点的话，还有客户端的一条以及多条数据的情况，如果是单个客户端的多条数据的话，连接客户端之后，在建立数据流的前面添加一个循环就可以了，如果是多个客户端的话，在（2）前面加个循环就可以了。为了接收数据的效率，建议不管是同步还是异步，服务端都做成线程，详细见Demo
(4)接收客户端发送过来的数据（用缓存来接收）
byte[] buffer = new byte[BufferSize]; // BufferSize为缓存的大小 int bytesRead; try { lock (streamToClient)//为了保证数据的完整性以及安全性 锁定数据流 { bytesRead = streamToClient.Read(buffer, 0, BufferSize);} |
(5)向连接的客户端发送数据
lock (streamToClient) { streamToClient.Write(buffer, 0, buffer.Length);//buffer为发送的字符数组 } |
(6)释放数据流和TcpClient（以便下次的数据以及客户端的收发）
streamToClient.Dispose();//释放数据流中的数据 remoteClient.Close();//释放TcpClient实例 |
客户端
（1） 连接服务器
TcpClient tcp = new TcpClient();tcp.Connect(IP,Port);//根据服务器的IP地址和侦听的端口连接if (tcp.Connected){//连接成功的消息机制 详细见DEMOShowGetData("成功连接上了服务器：", this.strIP.Text.ToString()); } |
这里需要注意的是，不管是使用有参数的构造函数与服务器连接，或者是通过Connect()方法与服务器建立连接，都是同步方法（或者说是阻塞的，英文叫block）。它的意思是说，客户端在与服务端连接成功、从而方法返回，或者是服务端不存、从而抛出异常之前，是无法继续进行后继操作的。这里还有一个名为BeginConnect()的方法，用于实施异步的连接，这样程序不会被阻塞，可以立即执行后面的操作，这是因为可能由于网络拥塞等问题，连接需要较长时间才能完成。网络编程中有非常多的异步操作，凡事都是由简入难，关于异步操作，我们后面再讨论，现在只看同步操作。
（2） 建立连接服务端的数据流
NetworkStream streamToServer = tcp.GetStream(); |
（3） 接收和发送数据
//发送字符串 byte[] buffer = Encoding.Unicode.GetBytes(msg); //msg为发送的字符串 try { lock (streamToServer) { streamToServer.Write(buffer, 0, buffer.Length); // 发往服务器 } //接收字符串 buffer = new byte[BufferSize]; lock (streamToServer) { bytesRead = streamToServer.Read(buffer, 0, BufferSize); }} |
- 2. 异步
相对于同步，异步中的连接，接收和发送数据的方法都不一样，都有一个回调函数，就是即使不能连接或者接收不到数据，程序还是会一直执行下去，如果连接上了或者接到数据，程序会回到这个回调函数的地方重新往下执行。详细见下面：
服务器：
1、 开启侦听接口
private TcpListener listener; //监听类listener = new TcpListener(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), port));listener.Start();//开启侦听，对连接的客户端的数目没有限制或者listener.Start(int i);// 开启侦听，最多只能连接i个客户端数目 |
2、 接收客户端
listener.BeginAcceptSocket(clientConnect, listener);//异步接受客户端的连接请求 clientConnect为连接的回调函数/// <summary> /// 接收回调函数 /// </summary> /// <param name="ar"></param> private void clientConnect(IAsyncResult ar) { try { TcpListener listener = (TcpListener)ar.AsyncState; //接受客户的连接,得到连接的Socket Socket client = listener.EndAcceptSocket(ar); } catch { } } |
3、 接收客户端发送的数据
/// <summary> /// 异步接收数据 /// </summary> private void receiveData(Socket client) { // 调用异步方法 BeginReceive 来告知 socket 如何接收数据 IAsyncResult iar = client.BeginReceive(buffer, 0, BagSize, SocketFlags.None, out errorCode, receiveCallback, buffer); } } /// <summary> /// 接收数据回调函数 /// </summary> /// <param name="ar"></param> private void receiveCallback(IAsyncResult ar) { //接收到的数据长度． int receLen = 0; try { receLen = client.EndReceive(ar, out errorCode); if (receLen > 0) { OnReceiveData(client);//接收到数据之后的处理函数 } } catch { } } else { } } |
4、接收成功之后，回发数据给客户端
/// <summary> /// 异步发送报文 /// </summary> /// <param name="data"></param> private void OnReceiveData (Socket socket) {string strLogin = “succeed recived”;byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(strLogin); socket.BeginSend(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, out errorCode, sendCallBack, socket);//异步发送数据 } else { } }/// <summary> /// 异步发送回调事件 /// </summary> /// <param name="ar"></param> private void sendCallBack(IAsyncResult ar) {socket.EndSend(ar, out errorCode); } |
客户端
1、连接服务器
private TcpClient tcpcz = null tcpcz = new TcpClient() tcpcz.BeginConnect(ipaddress, Convert.ToInt32(port), new AsyncCallback(ConnectCallback), tcpcz);//根据服务器的IP地址和端口号 异步连接服务器 /// <summary> /// 异步连接的回调函数 /// </summary> /// <param name="ar"></param> private void ConnectCallback(IAsyncResult ar) { TcpClient t = (TcpClient)ar.AsyncState; try { if (t.Connected) { t.EndConnect(ar);//函数运行到这里就说明连接成功 } else { } } catch () { } } |
2、发送和接收字符串
NetworkStream stream = tcp.GetStream();//创建于服务器连接的数据流 //发送字符串 string strLogin = “this is socket example”; byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(strLogin); stream.BeginWrite(data, 0, data.Length, new AsyncCallback(SendCallback),stream);//异步发送数据 //接收字符串 byte[] result = new byte[tcp.Available]; // tcp.Available为接受的字符串大小 try { stream.BeginRead(result, 0, result.Length, new AsyncCallback(ReadCallback), stream);//异步接受服务器回报的字符串 } catch { } string strResponse = Encoding.ASCII.GetString(result).Trim();//从服务器接受到的字符串 } } catch () { } } |
以上是这一段时间对socket的一些心得，还在不断学习中，如果上面的讲解有什么不到位的或者错误的，可以交流一下。
