Socket网络编程--初级

如果想开发一个基于TCP/IP协议的网络程序，应用程序之间则主要通过Socket交换数据

.NET Socket支持四种编程模式

1.居于阻塞模式的Socket编程

2.”非阻塞“模式的Socket编程

3.使用IAsyncResult的异步编程模式

4.使用EAP的异步编程模式

为什么要学Socket

开始写代码 ：

Socket从信息的”发送“与”接收“角度，Socket分为两类：

Server端Socket：它在指定的端口上监听，等待客户端的连接请求，并且向客户端发送接收数据

Client端Socket：它尝试连接Server端的Socket，在连接成功之后，与Server端应用程序相互收发数据

首先开发服务端的程序：

准备：用于绑定的终结点IpEndPoint

//准备：用于绑定的终结点
            IPAddress ipAddress = AddressHelper.GetLocalhostIPv4Address().First();
            int LocalPort = AddressHelper.GetOneAvaiablePortInLocalhost();
            IPEndPoint ipEnd = new IPEndPoint(ipAddress, LocalPort);

1.创建Socket对象

//1.创建Socket
            Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

2.绑定终结点

//2. Socket绑定终结点
                server.Bind(ipEnd);

3.监听

//3.监听
                server.Listen(10);
                Console.WriteLine("主机 {0} 正在监听端口 {1} ，等待客户端连接……", ipAddress, ipEnd.Port);

4.响应连接请求：

//4. 如果有连接 响应连接请求
                Socket client = server.Accept();

                IPEndPoint clientIpEnd = client.RemoteEndPoint as IPEndPoint;
                Console.WriteLine("已接收客户端请求 客户端ip地址{0},端口号{1}", clientIpEnd.Address, clientIpEnd.Port);
                string welcome = "欢迎使用本网络服务，请输入字符串 输入exit退出";
                //将欢迎信息发送给客户端
                data = Encoding.UTF8.GetBytes(welcome);
                client.Send(data, data.Length, SocketFlags.None);

5.服务端Socket接收数据，处理数据，在客户端要求断开连接的时候，关闭socket

 while (true)
                {
                    //TODO 实现可以同时连接多个客户端的程序 实现两个客户端互相通信
                    //5.服务端Scoket开始接收客户端的数据，并将响应信息传回客户端
                    int recv = client.Receive(data);
                    string message = Encoding.UTF8.GetString(data, 0, recv);
                    if (message.Equals("exit"))
                    {
                        //关闭Socket
                        Console.WriteLine("客户端{0}已断开连接",clientIpEnd.Address);
                        client.Close();
                        break;
                    }
                    else
                    {
                        //将响应信息传给客户端
                        Console.WriteLine("客户端发来消息：{0}", message);
                        string sendMsg = string.Format("服务器已经收到您的消息：{0}", message);
                        client.Send(Encoding.UTF8.GetBytes(sendMsg));
                    }

                }
            }

2-5过程为了简化socket的操作，我用using（server）{2-5的过程} 把2-5的代码给包起来了

using (server)
            {   //2. Socket绑定终结点
                //3.监听
                //4. 如果有连接 响应连接请求
                 //5.服务端Scoket开始接收客户端的数据，并将响应信息传回客户端
            }    

服务端就是这样子了

下面是客户端Client

1.创建Socket对象

2.调用socket对象的Connect的方法创建连接

3.发送数据

整体代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using MyNetworkLibrary;

namespace MyClientApp
{
    class Program
    {
        private const int BufferSize = 1024;
        static void Main(string[] args)
        {
            byte[] data = new byte[BufferSize];
            IPEndPoint ipEnd = AddressHelper.GetRemoteMachineIPEndPoint();
            //1.创建Socket对象
            Socket client = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            //2.调用Connect创建连接
            try
            {
                client.Connect(ipEnd.Address, ipEnd.Port);
                Console.WriteLine("服务器端已连接");
            }
            catch (SocketException e)
            {

                Console.WriteLine("无法连接远程主机{0},原因{1},NativeErrorCode{2},SocketErrorCode{3}", ipEnd.Address, e.Message, e.NativeErrorCode, e.SocketErrorCode);
                Console.WriteLine("敲任意键退出");
                Console.ReadKey();
                return;
            }
            string recvData = "";
            int recv = client.Receive(data);
            recvData = Encoding.UTF8.GetString(data, 0, recv);
            Console.WriteLine(recvData);

            //发送数据
            string UserInput = "";
            while (true)
            {
                UserInput = Console.ReadLine();
                if (string.IsNullOrEmpty(UserInput))
                    continue;
                byte[] SendBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(UserInput);
                client.Send(SendBytes);
                if (UserInput == "exit")
                {
                    client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
                    client.Close();
                    Console.WriteLine("您选择断开与服务器的连接");
                    break;
                }
                recv = client.Receive(data);
                recvData = Encoding.UTF8.GetString(data, 0, recv);
                Console.WriteLine(recvData);
            }
            Console.WriteLine("敲任意键退出...");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

这里，我将服务端和客户端需要的一些数据封装到一MyNetworkLibrary类库中去，方便调用，和以后的扩展

代码贴一下

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;

namespace MyNetworkLibrary
{
    public static class AddressHelper
    {
        /// <summary>
        /// 获取本地IPv4地址的集合
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static IPAddress[] GetLocalhostIPv4Address()
        {
            string LocalhostName = Dns.GetHostName();
            IPHostEntry host = Dns.GetHostEntry(LocalhostName);
            List<IPAddress> addresses = new List<IPAddress>();
            foreach (IPAddress ipAddress in host.AddressList)
            {
                if(ipAddress.AddressFamily == AddressFamily.InterNetwork)
                    addresses.Add(ipAddress);
            }
            return addresses.ToArray();
        }
        /// <summary>
        /// 以交互的方式生成有效的远程主机访问终结点，适用于控制台
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static IPEndPoint GetRemoteMachineIPEndPoint()
        {
            IPEndPoint ipEnd = null;
            try
            {
                Console.Write("请输入远程主机的ip地址：");
                IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse(Console.ReadLine());
                Console.Write("请输入远程主机的端口号：");
                int port = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
                if (port >65535 || port < 1024)
                {
                    throw new Exception("端口号为[1024,65535]之间整数");
                }
                ipEnd = new IPEndPoint(ipAddress,port);

            }
            catch (ArgumentNullException)
            {
                Console.WriteLine("输入的数据有误！");
                
            }
            catch (FormatException)
            {
                Console.WriteLine("输入的数据有误！");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
            }
            return ipEnd;
        }
        /// <summary>
        /// 获取本机当前可用的端口号，此方法是线程安全的
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public static int GetOneAvaiablePortInLocalhost()
        {
            Mutex mtx = new Mutex(false, "MyNetworkLibrary.AddressHelper.GetOneAvailablePort");
            try
            {
                mtx.WaitOne();
                IPEndPoint ep = new IPEndPoint(IPAddress.Any,0);
                using (Socket tempSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp))
                {
                    tempSocket.Bind(ep);
                    IPEndPoint ipEnd = tempSocket.LocalEndPoint as IPEndPoint;
                    return ipEnd.Port;
                }

            }
            finally
            {
                mtx.ReleaseMutex();
            }
        } 
    }
}

好啦 这样就写完一个简单的一对一的Socket网络程序了 

看一下效果