C#网络编程

Socket编程

Socket中文译名为套接字，所谓的套接字其实是网络传输中端点的抽象表示。
那么，端点又是什么呢？它其实就是网络传输中传输的起点或者终点，只是这个起点或者终点比较特殊，它是由两部分组成：ip地址和端口号，用（Ip地址：端口号）的形式表示。套接字是TCP/IP的网络通信的基本操作单元。
那么，什么又是TCP/IP网络通信呢？这是一个很宽泛的概念，说的直白点，我们现在所用的互联网就是基于这种架构研发的，它是互联网的基础通信架构。涉及的概念也特别多。比如说IP，TCP/UDP协议，ICMP，以及我们更加熟悉的http、ftp，但是在C#网络编程当中，我们最常用的也就是TCP/UDP的概念，了解一下这两个概念，以及相关的编程方法，就可以应对很对网络编程了。

TCP协议

参考这个博文
tcp协议详解

利用Socket编程，我们可以搭建建议的客户端与服务器端，相关步骤和代码如下所示：
Socket编程-Tcp服务器端：

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

namespace Socket_Tcp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //服务器端
            //1.创建socket
            Socket tcpServer = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            //绑定ip地址和端口号（每个软件都会有一个端口号）
            IPAddress ipAddress = new IPAddress(new byte[] {192,168,101,8 }); //IP地址可以用ipconfig查看一下
            EndPoint endPoint = new IPEndPoint(ipAddress,2333); //IPEndPoint对端口号和ip地址进行了封装,2333是随便写的一个端口号
            tcpServer.Bind(endPoint);

            //开始监听
            tcpServer.Listen(150); //最多允许150的客户端进行连接

            //clientSocket为返回的客户端消息
            Socket clientSocket = tcpServer.Accept();//暂停当前线程，直到有一个客户端连接之后，再执行该行以下的代码
            string message = "我往客户端发消息";
            var bypeMessage = Encoding.UTF8.GetBytes(message); //将Message转换为byte类型
            clientSocket.Send(bypeMessage);

            //接收客户端返回的消息
            byte[] backDate = new byte[1024];//用来接收服务器返回的消息
            int length = clientSocket.Receive(backDate);
            string backMessage = Encoding.UTF8.GetString(backDate, 0, length);
            Console.WriteLine(backMessage);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

socket编程-Tcp客户端

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

namespace Socket_Tcp_Client
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //客户端
            //创建Socket
            Socket tcpClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            //发起建立连接的请求
            IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("192.168.101.8");
            EndPoint endPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 2333);
            tcpClient.Connect(endPoint); // 客户端不需要监听，但是要和服务器连接，且Ip地址和端口号要和服务器保持一致
            byte[] date = new byte[1024];
            int length = tcpClient.Receive(date); // 用date存储接收过来的数据，长度是length

            string message = Encoding.UTF8.GetString(date, 0, length);//将接收的date转换为string类型
            Console.WriteLine(message);

            //向服务器返回消息
            string backMessage = Console.ReadLine();//返回的消息由用户输入
            tcpClient.Send(Encoding.UTF8.GetBytes(backMessage));//向服务器发送消息

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

UDP协议

参考这个博文
UDP协议学习

这个博文当中已经说明了这么几种情况：
1.首先，UDP是无连接协议，所以对比一下TCP协议的编程方式，我们不难发现，UDP当中少了建立连接这个过程。
2.UDP协议是一种数据报协议，所以不同于TCP协议采用的Stream方式，而是采用Dgram的方式，这个在Socket编程当中也有所体现。

UDP服务器端

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

namespace udp_server
{
    class Program
    {
        private static Socket udpServer;
        static void Main(string[] args)
        {
            //创建Socket
            udpServer = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,
                SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

            //绑定ip和端口号
            udpServer.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.101.8"),2333));

            //接收数据
            new Thread(ReceiveMessage) { IsBackground = true }.Start();//设置成后台线程，因为程序运行结束，也就不需要这个线程了。


            udpServer.Close();
            Console.ReadKey();
        }

        private static void ReceiveMessage()
        {
            while (true)
            {
                EndPoint remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
                byte[] data = new byte[1024];
                int length = udpServer.ReceiveFrom(data, ref remoteEndPoint);

                string message = Encoding.UTF8.GetString(data, 0, length);

                Console.WriteLine("从ip: " + (remoteEndPoint as IPEndPoint).Address.ToString()
                    + (remoteEndPoint as IPEndPoint).Port + "收到了数据： " + message);
            }
        }
    }
}

UDP客户端

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

namespace udp_socket_Client
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Socket udpClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram
                , ProtocolType.Udp);
            //发送数据
            while (true)
            {
                EndPoint serverPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.101.8"), 2333));
                string message = Console.ReadLine();
                byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
                udpClient.SendTo(data, serverPoint);
            }

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

监听器

TCP和UDP编程除了可以使用Socket以外，还可以使用TcpListener和UdpClient，具体编码和步骤如下所示。

TcpListener

服务器端

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

namespace Tcplistener_Server
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //1.对socket进行封装，tcpListener内本身包含套接字
            TcpListener listener = new TcpListener(IPAddress.Parse("192.168.101.8"),2223);

            //2.进行监听
            listener.Start();

            //3.等待用户连接
            TcpClient client = listener.AcceptTcpClient();

            //4.获得客户端发送过来的数据
            NetworkStream stream = client.GetStream();

            //5.读取数据
            byte[] data = new byte[1024];
            while (true)
            {
                int length = stream.Read(data, 0, 1024);
                string message = Encoding.UTF8.GetString(data, 0, length);
                Console.WriteLine("Receive Message: " + message);
            }
            stream.Close();
            client.Close();
            listener.Stop();
        }
    }
}

客户端

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

namespace Tcplistener_Cllient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //1.创建TCP对象的时候，就会与服务器建立联系
            TcpClient client = new TcpClient("192.168.101.8", 2223);

            //2.通过网络流获取数据信息
            NetworkStream stream = client.GetStream();

            while (true)
            {
                //手动输入需要发送的信息
                string message = Console.ReadLine();
                byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message);

                //将信息写入网络流
                stream.Write(data, 0, data.Length);
            }

            //关闭流
            stream.Close();
            client.Close();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

UdpClient

消息接收方

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

namespace _UdpListener
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            UdpClient udpClient = new UdpClient(new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.101.8"),2223));

            //接收数据
            IPEndPoint point = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
            byte[] data = udpClient.Receive(ref point);//通过point确定数据来自哪个ip和端口号，并返回接收的数据
            string message = Encoding.UTF8.GetString(data);
            Console.WriteLine("收到数据： " + message);
            udpClient.Close();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

消息发送方

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

namespace _udpListenerClient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            UdpClient client = new UdpClient();
            string message = Console.ReadLine();
            byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message);

            client.Send(data, data.Length, new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.169.101.8"), 2333));
            client.Close();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

TCP和UDP的区别

在看过TCP和UDP的相关资料，以及编写相关代码之后，我们不难总结出这两个协议的这几个不同之处：

连接方式

TCP需要客户端与服务器之间的连接操作，连接的时候需要“三次握手”，断开连接则需要“四次挥手”，而UDP协议则没有这个过程。

复杂程度

TCP协议相对复杂，这当中包含了容错机制，以及拥堵的处理等，正式因为如此，TCP的可靠性较高。而UDP则要简单许多，相对的，UDP的可靠性也比较低下。

传输模式

TCP的传输，使用的是流模式（Stream），而UDP则采用的是数据报。

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