C#托管Socket的实现方法（1）

Socket就是套接字，它是网络编程中最常用遇到的概念和工具。在TCP/IP网络中，传送和接收数据就会经常使用到Socket，由于使用Socket能够在网络上处理复杂数据，所以在各种网络应用程序中，涉及到数据传送和接收，一般都会使用Socket，可见要掌握网络编程，精通Socket是非常重要。由于Socket本身的复杂性，决定了掌握它是比较困难的。Visual C＃是微软公司推荐的开发.Net平台应用程序的主要语言，随着.Net的深入人心，目前很多有远见的公司都把以前的软件转向了.Net平台。掌握网络编程始终是学习一种开发语言的重点，这一点对于Visual C＃也同样如此。Visual C＃实现网络功能其关键也是掌握托管Socket的使用方法。本文就来详细介绍Visual C＃中利用托管Socket实现网络数据传送和接收的实现方法及其注意事项。

一．简介Socket：

Socket诞生于上个世纪80年代初，美国政府的高级研究工程机构（ARPA）给加利福尼亚大学伯克力（Berkeley）分校提供了资金，委托他们在UNIX操作系统下实现TCP/IP协议的开发接口。于是研发人员就为TCP/IP网络通信开发了一个API（应用程序接口）。这个API称为Socket接口（套接字）。所以有时候说，Socket是TCP/IP上的API。

到了上个世纪90年代，当时的一些网络开发商，包括现在地Sun和Microsoft公司等，共同制定了一套WINDOWS下的网络编程接口，即WindowsSockets规范，简称WinSock规范。WinSock规范是一套开放的、支持多种协议的Windows下的网络编程接口。从1991年的1.0版到1995年的2.0.8版，经过不断完善并在Intel、Microsoft、Sun等公司的大力支持下，已成为Windows网络编程的事实上的标准。目前，WinSock规范主要有1.1版和2.0版。两者的最重要区别是1.1版只支持TCP/IP协议，而2.0版可以支持多协议。2.0版有良好的向后兼容性，任何使用1.1版的源代码，二进制文件，应用程序都可以不加修改地在2.0规范下使用。

可见Socket接口其实是TCP/IP网络的API接口函数，Socket数据传输其实就是一种特殊的I/O。常用的Socket类型有两种：流式Socket（SOCK_STREAM）和数据报式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用；数据报式Socket是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。

二．Visual C＃中操作Socket：

虽然Visual C＃可以使用NetworkStream来传送、接收数据，但NetworkStream在使用中有很大的局限性，利用NetworkStream只能传送和接收字符类型的数据，如果要传送的是一些复杂的数据如：二进制数据等，它就显得能力有限了。但使用NetworkStream在处理自身可操作数据时，的确要比Socket方便许多。Socket（套接字）几乎可以处理任何在网络中需要传输的数据类型。

我们知道Visual C＃和Visual C＋＋的区别之一，就是Visual C＃没有属于自己的类库，而Visual C＋＋却是有的，Visual C＃使用的类库是.Net框架为所有开发.Net平台程序语言提供的一个公用的类库——.Net FrameWork SDK。Visual C＃主要网络功能主要使用.Net FrameWork SDK中的提供的二个命名空间“System.Net.Sockets”和“System.Net”。而实现Socket使用的是命名空间“System.Net.Sockets”中的Socket类。Visual C＃通过创建Socket类的实例来实现Socket的托管版本。在Visual C＃中创建完Socket实例后，可以通过此Socket实例的Bind方法绑定到网络中指定的终结点，也可以通过其Connect方法向指定的终结点建立的连接。连接创建完毕，就可以使用其Send或SendTo方法将数据发送到Socket；同样使用其的Receive或ReceiveFrom方法从Socket中读取数据。在Socket使用完毕后，请使用其的Shutdown方法禁用Socket，并使用Close方法关闭Socket。表01和表02是Socket类中的常用属性和方法及其简要说明。

属性 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是否处于阻塞模式。
Connected 获取一个值，该值指示Socket是否已连接到远程资源。
Handle 获取Socket的操作系统句柄。
LocalEndPoint 获取本地终结点。
ProtocolType 获取Socket的协议类型。
RemoteEndPoint 获取远程终结点。
SocketType 获取Socket的类型。


表01：Socket类的常用属性及其说明

方法 说明
Accept 创建新的Socket以处理传入的连接请求。
BeginAccept 开始一个异步请求，以创建新的Socket来接受传入的连接请求。
BeginConnect 开始对网络设备连接的异步请求。
BeginReceive 开始从连接的Socket中异步接收数据。
BeginReceiveFrom 开始从指定网络设备中异步接收数据。
BeginSend 将数据异步发送到连接的
BeginSendTo 向特定远程主机异步发送数据。
Bind 使Socket与一个本地终结点相关联。
Close 强制Socket连接关闭。
Connect 建立到远程设备的连接。
EndAccept 结束异步请求以创建新的Socket来接受传入的连接请求
EndConnect 结束挂起的异步连接请求。
EndReceive 结束挂起的异步读取。
EndReceiveFrom 结束挂起的、从特定终结点进行异步读取。
EndSend 结束挂起的异步发送
EndSendTo 结束挂起的、向指定位置进行的异步发送。
GetSocketOption 返回Socket选项的值。
IOControl 为Socket设置低级别操作模式
Listen 将Socket置于侦听状态。
Poll
Receive 接收来自连接Socket的数据。
ReceiveFrom 接收数据文报并存储源终结点。
Select 确定一个或多个套接字的状态。
Send 将数据发送到连接的
SendTo 将数据发送到特定终结点。
SetSocketOption 设置Socket选项。
Shutdown 禁用某Socket上的发送和接收。


表02：Socket类的常用方法及其说明

其中“BeginAccept”和“EndAccept”、“BeginConnect”和“EndConnect”、

“BeginReceive”和“EndReceive”、“BeginReceiveFrom”和“EndReceiveFrom”、

“BeginSend”和“EndSend”、“BeginSendTo”和“EndSendTo”是六组异步方法，

其功能分别相当于“Accept”、“Connect”、“Receive”、“ReceiveFrom”、

“Send”和“SendTo”方法。

下面就通过一个具体的示例，来介绍Visual C＃中如何通过托管Socket实现数据传送和接收的具体方法。

本文示例其实是由二部分组成，也可以看成是客户机程序和服务器程序。客户机程序功能是通过

Socket向服务器程序创建连接，并在连接完成后，向服务器发送数据；服务器程序通过侦听端口，接受网络的Socket的连接请求，并在连接完成后，接收从客户机发送来的数据，并显示出来。下面首先来介绍Visual C＃通过托管Socket实现客户机程序的具体方法。