C# 网络编程
C# 网络编程
互联网通过 IP 定位电脑。
IP地址：
- 每台联网的电脑都有一个唯一的IP。（如果有多个网卡，一个网卡，一个IP）
- IPV4：分为4段，每段8bit，范围是0-255
- 用户本地网卡IP：127.0.0.1
- IPV6:128bits
在电脑中通过 Port 来定位程序。
常用端口：21FTP， 25SMTP， 110POP3， 80HTTP， 443HTTPS
程序之间通过 协议 定义通信数据的格式。
网卡接受到数据以后，根据端口号，把数据发送给不同的程序。
Socket
定义：
是一种通信机制，用于描述IP地址和port，是一个通信链的句柄。用于两个程序的通信。
Socket类似打电话。电话通信的双方相当于相互通信的2个程序，电话号码是IP。用户通话前，首先要占有一部电话（socket），同时要知道对方的号码（对方有一个固定的socket），然后拨号（发出连接请求）。对方假如在场并空闲，拿起电话筒，双方就可以通话（连接成功）。双方通话的过程，相当于一方向socket发送数据，一方从socket接收数据。通话结束后，一方挂起电话，相当于关闭socket，撤销连接，
类型：
流式Socket(Stream)：是一种面向连接的Socket，tcp协议用stream socket，安全，效率低。
browser和server之间使用的tcp协议（流式socket）
数据报Socket(Datagram)：无连接的Socket，udp使用报式Socket，不安全（丢失，顺序混乱，在接收端要分析重排序，要求重发等），效率高。
chatting项目示例
ChattingServer示例：
创建一个winform程序
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
//服务器段 监听socket
Socket sListen = null;
private void btnListen_Click(object sender, EventArgs e)
{
//1.创建监听套接字 使用 ip4协议，流式传输，TCP连接
sListen = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//2.绑定端口
//2.1获取网络节点(IPEndPoint)对象
IPAddress ip = IPAddress.Parse(txtIP.Text);
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ip, int.Parse(txtPort.Text));
//2.2绑定端口（其实内部 就向系统的 端口表中 注册 了一个端口，并指定了当前程序句柄）
sListen.Bind(endPoint);
//2.3设置监听队列
//The maximum length of the pending connections queue. : 10
sListen.Listen(10);
//2.4 开始监听，block直到有连接请求，返回值 ： A Socket for a newly created connection.
sListen.Accept();
}
用browser进行测试，比如程序监听127.0.0.1：11111， 在浏览器输入这个ip:port. 这时候Accept方法返回了，窗口又可以拖动了。
创建一个线程来监听。
//服务器段 监听socket
Socket sListen = null;
//监听线程
Thread threadListen = null;
private void btnListen_Click(object sender, EventArgs e)
{
//1.创建监听套接字 使用 ip4协议，流式传输，TCP连接
sListen = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//2.绑定端口
//2.1获取网络节点(IPEndPoint)对象
IPAddress ip = IPAddress.Parse(txtIP.Text);
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ip, int.Parse(txtPort.Text));
//2.2绑定端口（其实内部 就向系统的 端口表中 注册 了一个端口，并指定了当前程序句柄）
sListen.Bind(endPoint);
//2.3设置监听队列
//The maximum length of the pending connections queue. : 10
sListen.Listen(10);
////2.4 开始监听，block知道有连接请求，返回值 ： A Socket for a newly created connection.
//sListen.Accept();
threadListen = new Thread(ListenConnection);
threadListen.IsBackground = true;
threadListen.Start();
}
private void ListenConnection() {
sListen.Accept();
} public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
}
//服务器段 监听socket
Socket sListen = null;
//监听线程
Thread threadListen = null;
private void btnListen_Click(object sender, EventArgs e)
{
//1.创建监听套接字 使用 ip4协议，流式传输，TCP连接
sListen = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//2.绑定端口
//2.1获取网络节点(IPEndPoint)对象
IPAddress ip = IPAddress.Parse(txtIP.Text);
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ip, int.Parse(txtPort.Text));
//2.2绑定端口（其实内部 就向系统的 端口表中 注册 了一个端口，并指定了当前程序句柄）
sListen.Bind(endPoint);
//2.3设置监听队列
//The maximum length of the pending connections queue. : 10
sListen.Listen(10);
////2.4 开始监听，block知道有连接请求，返回值 ： A Socket for a newly created connection.
//sListen.Accept();
threadListen = new Thread(ListenConnection);
threadListen.IsBackground = true;
threadListen.Start();
ShowMsg("server initialized");
}
private void ListenConnection() {
sListen.Accept();
ShowMsg("one client connected");
}
private void ShowMsg(String str) {
txtMsg.AppendText(str + "\n");
}
}ChattingClient示例：
winform程序：
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
Socket socClient = null;
private void btnConnectServer_Click(object sender, EventArgs e)
{
socClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//获得要连接的 server 节点
IPAddress ipServer = IPAddress.Parse(txtIP.Text);
IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(ipServer, int.Parse(txtPort.Text));
//向Server发出连接请求
socClient.Connect(endpoint);
}
}客户端向Server发消息：
Server端：
private void ListenConnection() {
//2.4 开始监听，block知道有连接请求，返回值 ： A Socket for a newly created connection.
//返回通信socket,这个socket 监听 客户端 传来的消息
Socket socMsg = sListen.Accept();
ShowMsg("one client connected");
//3 通信socket 监听client发来的消息
//3.1 消息buffer
byte[] buffer = new byte[1024*1024*1];//1M
//3.2 接收client send方法发来的消息，并存放到buffer中
//Receive方法也会block当前线程，直到接收到client send方法发来的消息
socMsg.Receive(buffer);
//3.3 将接收到的byte数组转成字符串
string strMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer);
//3.4 将str显示到textbox
ShowMsg(strMsg);
} private void btnSendMsg_Click(object sender, EventArgs e)
{
string strMsg = txtMsg.Text.Trim();
byte[] arrMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(strMsg);
socClient.Send(arrMsg);
}Server循环接受消息：
server端：建立一个通信线程，专门负责接受client发来的msg private void ListenConnection() {
//2.4 开始监听，block知道有连接请求，返回值 ： A Socket for a newly created connection.
//返回通信socket,这个socket 监听 客户端 传来的消息
Socket socMsg = sListen.Accept();
ShowMsg("one client connected");
// 2.5 建立通信线程
Thread threadMsg = new Thread(ReceiveMsg);
threadMsg.IsBackground = true;
threadMsg.Start(socMsg);
}
bool isReceive = true;
private void ReceiveMsg(object obj) {
Socket socMsg = obj as Socket;
//3 通信socket 监听client发来的消息
//3.1 消息buffer
byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 1];//1M
//3.2 接收client send方法发来的消息，并存放到buffer中
//Receive方法也会block当前线程，直到接收到client send方法发来的消息
while (isReceive) {
socMsg.Receive(buffer);
//3.3 将接收到的byte数组转成字符串
string strMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer);
//3.4 将str显示到textbox
ShowMsg(strMsg);
}
}Server向client发消息：
在Server端 ： Form中加一个ListBox显示连接上的client的ip和port。
在Server端 ：
Dictionary dictCon = new Dictionary();
private void ListenConnection() {
//2.4 开始监听，block知道有连接请求，返回值 ： A Socket for a newly created connection.
//返回通信socket,这个socket 监听 客户端 传来的消息
Socket socMsg = sListen.Accept();
//将当前连接上的client的ip和port，保存到Dictionary中，并显示到listbox中。
listBoxClient.Items.Add(socMsg.RemoteEndPoint.ToString());
dictCon.Add(socMsg.RemoteEndPoint.ToString(), socMsg);
ShowMsg("one client connected");
// 2.5 建立通信线程
Thread threadMsg = new Thread(ReceiveMsg);
threadMsg.IsBackground = true;
threadMsg.Start(socMsg);
} private void btnSendMsg_Click(object sender, EventArgs e)
{
string endpointStr = null;
if (listBoxClient.SelectedItem != null) {
endpointStr = listBoxClient.SelectedItem.ToString();
if (dictCon.ContainsKey(endpointStr))
{
Socket sClient = dictCon[endpointStr];
//使用 指定 socket将 字符串 发送到 指定的client
sClient.Send(System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(txtInput.Text.Trim() +"\n"));
ShowMsg("to " + endpointStr + " : " + txtInput.Text.Trim());
txtInput.Text = string.Empty;
}
}
} Thread threadMsg = null;
private void btnConnectServer_Click(object sender, EventArgs e)
{
socClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//获得要连接的 server 节点
IPAddress ipServer = IPAddress.Parse(txtIP.Text);
IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(ipServer, int.Parse(txtPort.Text));
//向Server发出连接请求
socClient.Connect(endpoint);
ShowMsg("connected to server");
threadMsg = new Thread(ReceiveMsg);
threadMsg.IsBackground = true;
threadMsg.Start();
}
bool isReceive = true;
private void ReceiveMsg() {
//3 通信socket 监听client发来的消息
//3.1 消息buffer
byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 1];//1M
//3.2 接收client send方法发来的消息，并存放到buffer中
//Receive方法也会block当前线程，直到接收到client send方法发来的消息
while (isReceive) {
socClient.Receive(buffer);
//3.3 将接收到的byte数组转成字符串
string strMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer);
//3.4 将str显示到textbox
ShowMsg("From Server : " + strMsg);
}
}小结
Server端的监听socket需要binding 一个 endpoint（ip+port）。
通信socket不需要bind。
Server循环Accept客户端的请求：
在Server端修改ListenConnection方法：
Dictionary dictCon = new Dictionary();
bool isWatch = true;
private void ListenConnection() {
//2.4 开始监听，block知道有连接请求，返回值 ： A Socket for a newly created connection.
//返回通信socket,这个socket 监听 客户端 传来的消息
while(isWatch){
Socket socMsg = sListen.Accept();
//将当前连接上的client的ip和port，保存到Dictionary中，并显示到listbox中。
listBoxClient.Items.Add(socMsg.RemoteEndPoint.ToString());
dictCon.Add(socMsg.RemoteEndPoint.ToString(), socMsg);
ShowMsg("one client connected");
// 2.5 建立通信线程
Thread threadMsg = new Thread(ReceiveMsg);
threadMsg.IsBackground = true;
threadMsg.Start(socMsg);
}
} 为所有网络操作捕捉exception：
Server端：