C#之Socket(套接字)通信

Rhoda ·

更新时间:2024-11-13

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一、socket是什么

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。

二、套接字的工作流程

先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

三、服务端

private void btnListen_Click(object sender, EventArgs e)
{
    IPEndPoint point = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 13000);//IPAddress.Any本机任何网卡IP。本机端口查看netstat -an
    //服务端Socket定义
    Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
    socket.Bind(point); //绑定IP
    socket.Listen(10);//启动监听。最大监听数,同一个时间点过来10个客户端，排队
    ShowMsg("服务器开始监听");
    Thread thread = new Thread(AcceptInfo);
    thread.Start(socket);
}
//记录通信用的Socket
Dictionary<string, Socket> dic = new Dictionary<string, Socket>();
// private Socket client;
void AcceptInfo(object o)
{
    Socket socket = o as Socket;
    while (true)
    {
        //通信用socket
        try
        {
            Socket clientSocket = socket.Accept();//如果客户端有请求，生成一个新的Socket
            string point = clientSocket.RemoteEndPoint.ToString();
            ShowMsg(point + "连接客户端成功！");
            dic.Add(point, clientSocket);
            //接收消息
            Thread th = new Thread(ReceiveMsg);
            th.Start(clientSocket);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            break;
        }
    }
    socket.Close();
}
//接收消息
void ReceiveMsg(object socket)
{
    Socket clientSocket = socket as Socket;
    while (true)
    {
        //接收客户端发送过来的数据
        try
        {
            //定义byte数组存放从客户端接收过来的数据
            byte[] buffer = new byte[1024 * 1024];
           int n = clientSocket.Receive(buffer);//将接收过来的数据放到buffer中，并返回实际接受数据的长度
            //将字节转换成字符串
            string words = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, n);
            Console.WriteLine(clientSocket.RemoteEndPoint.ToString() + ":" + words);
            byte[] msg = Encoding.Unicode.GetBytes(words);
            clientSocket.Send(msg);//发送数据，字节数组
        }
        catch (Exception ex)
        {
            break;
        }
    }
    clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);//禁止发送和接受数据
    clientSocket.Close();//关闭socket,释放资源
}

四、客户端

Socket clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
IPEndPoint point = new IPEndPoint("127.0.0.1", 13000));//连接到的服务端IP
clientSocket.Connect(point);//连接到服务器
ShowMsg("连接成功");
ShowMsg("服务器" + client.RemoteEndPoint.ToString());
ShowMsg("客户端:" + client.LocalEndPoint.ToString());
Thread th = new Thread(ReceiveMsg);//连接成功后，就可以接收服务器发送的信息了
th.IsBackground = true;
th.Start();
clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);//禁止发送和接受数据
clientSocket.Close();//关闭socket,释放资源

五、Socket对象的成员 1、属性 名称说明

AddressFamily	获取 Socket 的地址族。
Available	获取已经从网络接收且可供读取的数据量。
Blocking	获取或设置一个值，该值指示 Socket 是否处于阻止模式。
Connected	获取一个值，该值指示 Socket 是在上次 Send 还是 Receive 操作时连接到远程主机。
Handle	获取 Socket 的操作系统句柄。
LocalEndPoint	获取本地终结点。
RemoteEndPoint	获取远程终结点。
ProtocolType	获取 Socket 的协议类型。
SocketType	获取 Socket 的类型。
ReceiveBufferSize	获取或设置一个值，它指定 Socket 接收缓冲区的大小。
ReceiveTimeout	获取或设置一个值，该值指定之后同步 Receive 调用将超时的时间长度。
SendBufferSize	获取或设置一个值，该值指定 Socket 发送缓冲区的大小。
SendTimeout	获取或设置一个值，该值指定之后同步 Send 调用将超时的时间长度。

2、方法

名称说明

Accept()	为新建连接创建新的 Socket。
BeginAccept(AsyncCallback, Object)	开始一个异步操作来接受一个传入的连接尝试。
EndAccept(Byte[], IAsyncResult)	异步接受传入的连接尝试，并创建新的 Socket 对象来处理远程主机通信。此方法返回包含所传输的初始数据的缓冲区。
AcceptAsync(SocketAsyncEventArgs)	开始一个异步操作来接受一个传入的连接尝试。

Connect

名称说明

Connect(EndPoint)	与远程主机建立连接。
BeginConnect(EndPoint, AsyncCallback, Object)	开始一个对远程主机连接的异步请求。
EndConnect(IAsyncResult)	结束挂起的异步连接请求。
ConnectAsync(SocketAsyncEventArgs)	开始一个对远程主机连接的异步请求。

Disconnect

名称说明

Disconnect(Boolean)	关闭套接字连接并允许重用套接字。
BeginDisconnect(Boolean, AsyncCallback, Object)	开始异步请求从远程终结点断开连接。
EndDisconnect(IAsyncResult)	结束挂起的异步断开连接请求。
DisconnectAsync(SocketAsyncEventArgs)	关闭套接字连接并允许重用套接字。

Receive

名称说明

Receive(Byte[])	从绑定的 Socket 套接字接收数据，将数据存入接收缓冲区。
BeginReceive(Byte[], Int32, Int32, SocketFlags, AsyncCallback, Object)	开始从连接的 Socket 中异步接收数据。
EndReceive(IAsyncResult)	结束挂起的异步读取。
ReceiveAsync(SocketAsyncEventArgs)	开始一个异步请求以便从连接的 Socket 对象中接收数据。

ReceiveFrom

名称说明

ReceiveFrom(Byte[], EndPoint)	将数据报接收到数据缓冲区并存储终结点。
BeginReceiveFrom(Byte[], Int32, Int32, SocketFlags, EndPoint, AsyncCallback, Object)	开始从指定网络设备中异步接收数据。
EndReceiveFrom(IAsyncResult, EndPoint)	结束挂起的、从特定终结点进行异步读取。
ReceiveFromAsync(SocketAsyncEventArgs)	开始从指定网络设备中异步接收数据。

ReceiveMessageFrom

名称说明

ReceiveMessageFrom(Byte[], Int32, Int32, SocketFlags, EndPoint, IPPacketInformation)	使用指定的 SocketFlags 将指定字节数的数据接收到指定的数据缓冲区位置，并存储终结点和数据包信息。
BeginReceiveMessageFrom(Byte[], Int32, Int32, SocketFlags, EndPoint, AsyncCallback, Object)	开始使用指定的 SocketFlags 将指定字节数的数据异步接收到数据缓冲区的指定位置，然后存储终结点和数据包信息。
EndReceiveMessageFrom(IAsyncResult, SocketFlags, EndPoint, IPPacketInformation)	结束挂起的、从特定终结点进行异步读取。此方法还显示有关数据包而不是 EndReceiveFrom(IAsyncResult, EndPoint) 的更多信息。
ReceiveMessageFromAsync(SocketAsyncEventArgs)	开始使用指定的 SocketFlags 将指定字节数的数据异步接收到数据缓冲区的指定位置，并存储终结点和数据包信息。

Send

名称说明

Send(Byte[])	将数据发送到连接的 Socket。
BeginSend(Byte[], Int32, Int32, SocketFlags, AsyncCallback, Object)	将数据异步发送到连接的 Socket。
EndSend(IAsyncResult)	结束挂起的异步发送。
SendAsync(SocketAsyncEventArgs)	将数据异步发送到连接的 Socket 对象。

SendFile

名称说明

SendFile(String)	使用 Socket 传输标志，将文件 fileName 发送到连接的 UseDefaultWorkerThread 对象。
BeginSendFile(String, AsyncCallback, Object)	使用 Socket 标志，将文件 fileName 发送到连接的 UseDefaultWorkerThread 对象。
EndSendFile(IAsyncResult)	结束文件的挂起异步发送。

SendTo

名称说明

SendTo(Byte[], EndPoint)	将数据发送到指定的终结点。
BeginSendTo(Byte[], Int32, Int32, SocketFlags, EndPoint, AsyncCallback, Object)	以异步方式将数据发送到特定远程主机。
EndSendTo(IAsyncResult)	结束挂起的、向指定位置进行的异步发送。
SendToAsync(SocketAsyncEventArgs)	以异步方式将数据发送到特定远程主机。

其它

名称说明

Select(IList, IList, IList, Int32)	确定一个或多个套接字的状态。
SendPacketsAsync(SocketAsyncEventArgs)	将文件集合或者内存中的数据缓冲区以异步方法发送给连接的 Socket 对象。
Bind(EndPoint)	使 Socket 与一个本地终结点相关联。
Listen(Int32)	将 Socket 置于侦听状态。
CancelConnectAsync(SocketAsyncEventArgs)	取消一个对远程主机连接的异步请求。
GetSocketOption(SocketOptionLevel, SocketOptionName)	返回指定的 Socket 选项的值，表示为一个对象。
SetSocketOption(SocketOptionLevel, SocketOptionName, Boolean)	将指定的 Socket 选项设置为指定的 Boolean 值。
SetIPProtectionLevel(IPProtectionLevel)	设置套接字的 IP 保护级别。
Shutdown(SocketShutdown)	禁用某 Socket 上的发送和接收。
Close()	关闭 Socket 连接并释放所有关联的资源。
Dispose()	释放 Socket 类的当前实例所使用的所有资源。