C#套接字学习总结
C# 實(shí)現(xiàn)基本的套接字TCP通信
在C#中，實(shí)現(xiàn)了很多對(duì)Windows ?API的封裝，在套接字通信方面也是如此。下面是一個(gè)TCP網(wǎng)絡(luò)通信的簡(jiǎn)單實(shí)例，因?yàn)樽约撼鯇W(xué)C#，記下來(lái)
學(xué)習(xí)
使用名字空間：
using System.NET;
using System.Net.Sockets;
服務(wù)器端：
五個(gè)步驟：
(1) 創(chuàng)建一個(gè)TcpListener類的對(duì)象，也叫“偵聽器”，通過(guò)它，服務(wù)器能監(jiān)聽到客戶的請(qǐng)求。
下面是TcpListener構(gòu)造函數(shù)的3種實(shí)現(xiàn)：
TcpListener(Int32) ? ? ? ?在指定端口號(hào)進(jìn)行監(jiān)聽，現(xiàn)在比較少用
TcpListener(IPEndPoint) ? ? ? 綁定端點(diǎn)（包括IP和端口號(hào)）
TcpListener(IPAddress, Int32) ? ? ? 綁定IP和端口號(hào)
IPAddress類有一個(gè)方法Parse()，可以將IP 地址字符串轉(zhuǎn)換為IPAddress 實(shí)例。
TcpListener類封裝了套接字的創(chuàng)建(socket)和綁定(bind)，簡(jiǎn)化了編程的輸入
(2) 調(diào)用TcpListener類的Start()方法。該方法可以使TcpListenerduixiang開始監(jiān)聽連接請(qǐng)求。
(3) 方法AcceptSock()可以接收來(lái)自客戶端的連接請(qǐng)求。該方法返回一個(gè)Socket類的對(duì)象，該對(duì)象是實(shí)現(xiàn)與客戶端通信的套接字；
(4) 調(diào)用Sockets類的Receive和Send方法來(lái)通信；
(5) 使用Socket對(duì)象的Close()方法關(guān)閉連接；
? ? ? 使用TcpListener類的Stop()方法關(guān)閉偵聽器。
客戶端：
五個(gè)步驟：
(1) 創(chuàng)建一個(gè)TcpClient類的對(duì)象
TcpClient() ? 初始化 TcpClient 類的新實(shí)例。
TcpClient(AddressFamily) ? ? ?使用指定的族初始化 TcpClient 類的新實(shí)例。
TcpClient(IPEndPoint) ? ? 初始化 TcpClient 類的新實(shí)例，并將其綁定到指定的本地終結(jié)點(diǎn)。
TcpClient(String, Int32) ? ? 初始化 TcpClient 類的新實(shí)例并連接到指定主機(jī)上的指定端口。
(2) 使用TcpClient類的Connect方法建立與服務(wù)器的連接。
疑惑：這里的Connect方法同樣可以實(shí)現(xiàn)與指定IP和端口的服務(wù)器連接，那TcpClient類的構(gòu)建函數(shù)中就沒必要指定IP和端口了
（實(shí)際上，在下面的例子中，創(chuàng)建TcpClient對(duì)象時(shí)，并沒有傳參數(shù)）
(3) 使用TcpClient的GetStream()方法來(lái)得到一個(gè)用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的NetworkStream對(duì)象。
NetworkStream的WriteByte和Write方法分別能夠用于向服務(wù)器輸出單字節(jié)或一組字節(jié)；ReadByte和Read方法分別能從服務(wù)器讀取單字節(jié)或
一組字節(jié)；
public override void Write(
byte[] buffer,
int offset,
int size
)
參數(shù)解析：
buffer：類型 Byte 的數(shù)組，該數(shù)組包含要寫入 NetworkStream 的數(shù)據(jù)。
offset：buffer 中開始寫入數(shù)據(jù)的位置，一般取0；
size：要寫入 NetworkStream 的字節(jié)數(shù)，取值為buffer.Length-offset。
（當(dāng)offset=0時(shí)，size=buffer.Length）
Read()方法類似，不單做解釋；
(4) 使用NetworkStream對(duì)象的WriteByte，Write，ReadByte，Read方法與服務(wù)器進(jìn)行通信；
(5) 調(diào)用NetworkStream的Close方法來(lái)關(guān)閉連接；接著調(diào)用TcpClient類的Close()方法來(lái)終止TCP連接。
注意事項(xiàng)：
無(wú)論是Socket類的Receive()或Send()方法，還是NetworkStream的Read()或Write()方法，都是直接讀寫B(tài)yte[]類型的變量，而我們習(xí)慣使
用string類型的變量
使用如下轉(zhuǎn)換：
字節(jié)數(shù)組到字符串：
Encoding.ASCII.GetString()
public virtual string GetString(
byte[] bytes
)
輸入byte[]類型變量，輸出string類型變量；
字符串到字節(jié)數(shù)組：
Encoding.ASCII.GetBytes()
public virtual byte[] GetBytes(
string s
)
輸入string類型變量，輸出byte[]類型變量；
?代碼實(shí)現(xiàn)：
實(shí)現(xiàn)功能：客戶端向服務(wù)器發(fā)送信息，服務(wù)器在控制臺(tái)顯示接收到的信息；
服務(wù)器端：
[csharp] view plain copy
namespace tcplistenerTest ?
{ ?
? ? class Program ?
? ? { ?
? ? ? ? static void Main(string[] args) ?
? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? string srvIP = "127.0.0.1"; ?
? ? ? ? ? ? IPAddress srvAddr = IPAddress.Parse(srvIP); ?
? ? ? ? ? ? int nPort = 2030; ?
? ? ? ? ? ? //創(chuàng)建并綁定套接字 ?
? ? ? ? ? ? TcpListener srvLstner = new TcpListener(srvAddr, nPort); ?
??
? ? ? ? ? ? //開始監(jiān)聽 ?
? ? ? ? ? ? try ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? srvLstner.Start(5); ?
? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? catch (SocketException e) ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(e.Message); ?
? ? ? ? ? ? ? ? srvLstner.Stop(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.ReadLine(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? return; ?
? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? //接受客戶端連接請(qǐng)求 ?
? ? ? ? ? ? while (true) ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? //接收連接請(qǐng)求 ?
? ? ? ? ? ? ? ? Socket remoteSock = srvLstner.AcceptSocket(); ?
??
? ? ? ? ? ? ? ? //顯示客戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的消息 ?
? ? ? ? ? ? ? ? Byte[] recvBuf = new Byte[128]; ?
? ? ? ? ? ? ? ? try ?
? ? ? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? remoteSock.Receive(recvBuf); ?
? ? ? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? ? ? catch (SocketException e) ?
? ? ? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(e.Message); ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break; ?
? ? ? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? ? ? string recvMsg = Encoding.ASCII.GetString(recvBuf); ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(recvMsg); ?
??
? ? ? ? ? ? ? ? remoteSock.Close(); ?
? ? ? ? ? ? } ?
??
? ? ? ? ? ? srvLstner.Stop(); ?
? ? ? ? } ?
? ? } ?
} ?
客戶端：
[csharp] view plain copy
namespace TcpClientTest ?
{ ?
? ? class Program ?
? ? { ?
? ? ? ? static void Main(string[] args) ?
? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? TcpClient tcpClient = new TcpClient(); ?
? ? ? ? ? ? IPAddress srvAddr = IPAddress.Parse("127.0.0.1"); ?
? ? ? ? ? ? int nPort = 2030; ?
? ? ? ? ? ? //連接到服務(wù)器 ?
? ? ? ? ? ? try ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? tcpClient.Connect(srvAddr, nPort); ?
? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? catch (SocketException e) ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(e.Message); ?
? ? ? ? ? ? ? ? tcpClient.Close(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.ReadLine(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? return; ?
? ? ? ? ? ? } ?
??
? ? ? ? ? ? NetworkStream sockStream = tcpClient.GetStream(); ?
? ? ? ? ? ? string sendMsg = "hello, srver! This is client A"; ?
? ? ? ? ? ? Byte[] sendBuf = Encoding.ASCII.GetBytes(sendMsg); ?
??
? ? ? ? ? ? try ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? sockStream.Write(sendBuf, 0, sendBuf.Length); ?
? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? catch (SocketException e) ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(e.Message); ?
? ? ? ? ? ? ? ? sockStream.Close(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? tcpClient.Close(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.ReadLine(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? return; ?
? ? ? ? ? ? } ?
??
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("成功向服務(wù)器發(fā)送消息：{0}\n", sendMsg); ?
? ? ? ? ? ? sockStream.Close(); ?
? ? ? ? ? ? tcpClient.Close(); ?
? ? ? ? ? ? Console.ReadLine(); ?
? ? ? ? } ?
? ? } ?
} ?
========
C#網(wǎng)絡(luò)編程初步之TCP
http://blog.csdn.net/mymonkey110/article/details/6841347
? 閱讀背景：本文針對(duì)有C#的初學(xué)者而寫的，主要講解如何利用C#進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程。如果你已經(jīng)有一些網(wǎng)絡(luò)編程的經(jīng)驗(yàn)（只需要懂得網(wǎng)絡(luò)編程
的基本常識(shí)即可），并且理解C#的基本語(yǔ)法，那么這篇文章可以很快地帶你進(jìn)入C#網(wǎng)絡(luò)編程的世界。如果你的基礎(chǔ)不好，也不要緊，我相信
這篇文章也會(huì)有你需要的內(nèi)容。
?
網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)：
? ? ? 圖1. TCP編程基本模型
?
? ? ? ? 相信很多人看到圖1應(yīng)該不會(huì)陌生，這是一個(gè)利用TCP進(jìn)行通信的經(jīng)典模型圖。我想大家都應(yīng)該把這張圖記在心中。在此我就不講述
上圖中每個(gè)API的意思了，百度一下，你就知道。我想說(shuō)的是，難道你不覺得這么編程很累嗎? 我們需要去調(diào)用每個(gè)API函數(shù)，然后每個(gè)判斷
返回值是多少，如果你忘記了哪個(gè)API的參數(shù)形式還得去查MSDN，這種時(shí)間花費(fèi)是巨大的，尤其當(dāng)你做應(yīng)用層的快速開發(fā)時(shí)。
? ? ? ? 圖2是利用UDP通信時(shí)的編程基本模型，這個(gè)模型較為簡(jiǎn)單，但是應(yīng)用極為廣泛，相比TCP而言，我本人覺得利用UDP通信是一門更為
高深的技術(shù)，因?yàn)樗菬o(wú)連接的，換言之，它的效率與靈活度就更高些。
圖2. UDP編程基本模型
? ? ? ? 在此我補(bǔ)充一點(diǎn)，關(guān)于何時(shí)利用TCP通信、何時(shí)利用UDP通信的問(wèn)題。他們的特性其實(shí)已經(jīng)決定了他們的適用范圍。在進(jìn)行大數(shù)據(jù)量
、持續(xù)連接時(shí)，我們使用TCP，例如FTP協(xié)議；而在進(jìn)行小規(guī)模數(shù)據(jù)、突發(fā)性高的通信時(shí)，我們使用UDP，例如聊天程序。但是，這并不是絕
對(duì)的事情。例如流媒體通信，它是大數(shù)量、持續(xù)的通信，但是使用的是UDP協(xié)議，為什么呢？——因?yàn)槲覀儾魂P(guān)心丟失的幀，人的肉眼是無(wú)
法識(shí)別出少量的幀丟失的。那么使用UDP通信就可以大幅度提高效率，降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
C#之TCP編程
如何創(chuàng)建一個(gè)套接字？
?
我們先來(lái)看看利用Winsock2是如何建立一個(gè)套接字的：
首先，我們要加載套接字庫(kù)，然后再建立套接字。大致代碼如下：
WORD wVersion=MAKEWORD(2,2); ?
WSADATA wsaData; ?
if(WSAStartup(wVersion,&wsaData)) ?
{ ?
WSACleanup(); ?
returnFALSE; ?
} ?
? ?
m_sock=WSASocket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP,NULL,0,0); ?
if(m_sock==INVALID_SOCKET) ?
{ ?
? ? ? ? MessageBox("創(chuàng)建套接字失敗！"); ?
? ? ? ? return FALSE; ?
} ?
?
? ? ? ? 難道你不覺得利用Winsock2創(chuàng)建一個(gè)套接字很費(fèi)勁嗎？如果你在Linux環(huán)境中變成倒是可以省掉加載套接字的部分，但是卻只能反
復(fù)的調(diào)用API，這樣也是很費(fèi)時(shí)的事情。那我們?cè)倏纯纯蠢肅#是如何幫你簡(jiǎn)化工作的。這里我會(huì)介紹TCPClient類。
? ? ? ? 以上是從MSDN上截取的一段話，可見我們利用TCPClient還處理與TCP通信相關(guān)的操作。TCPClient有四個(gè)構(gòu)造函數(shù)，每個(gè)構(gòu)造函數(shù)
的用法是有不同的。這里我補(bǔ)充一個(gè)知識(shí)，那就是端地址在C#中描述。我們知道，我們用一個(gè)IP地址和一個(gè)端口號(hào)就可以表示一個(gè)端地址。
在C#中我們利用IPEndPoint類來(lái)表示一個(gè)端地址，本人經(jīng)常利用如下的構(gòu)造函數(shù)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)IPEndPoint類。
IPEndPoint localEP = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"),6666); ?
?
這樣來(lái)表示一個(gè)端地址是不是比創(chuàng)建一個(gè)struct sockaddr_in的結(jié)構(gòu)體來(lái)的快呢？
?
如何綁定一個(gè)端地址？
?
? ? ? ?我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)端地址，也構(gòu)造了套接字（TCPClient類），那么如何將二者綁定起來(lái)呢?也許你已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，在建立TCPClient
的時(shí)候我們其實(shí)就可以綁定端地址了。如果你使用的TCPClient tcp_Client=new TCPClient()的構(gòu)造函數(shù)來(lái)創(chuàng)建的TCPClient,那么系統(tǒng)會(huì)認(rèn)
為你沒有人為的制定端地址，而會(huì)自動(dòng)幫你制定端地址，在創(chuàng)建客戶端的TCPClient時(shí)我們常常這樣做，因?yàn)槲覀儾魂P(guān)心客戶端的端地址。
如果是服務(wù)器監(jiān)聽呢？在服務(wù)器監(jiān)聽時(shí)我們會(huì)使用例外一個(gè)類，叫做TCPListener，接下來(lái)我會(huì)講到。我們可以利用TCPClient(IPEndPoint)
來(lái)構(gòu)造一個(gè)綁定到固定端地址的TCPClient類。例如：
TcpClient tcp_Client = new TcpClient(localEP); ?
?
如何監(jiān)聽套接字？
?
? ? ? ?到現(xiàn)在為此我們還沒討論如何監(jiān)聽一個(gè)套接字。在傳統(tǒng)的socket編程中，我們創(chuàng)建一個(gè)套接字，然后把它綁定到一個(gè)端地址，而后
調(diào)用Listen()來(lái)監(jiān)聽套接字。而在C#中，我們利用TCPListener來(lái)幫我們完成這些工作。讓我們先來(lái)看看如何在C#監(jiān)聽套接字。
IPEndPointlocalEP = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"),6666); ?
TcpListenerListener = new TcpListener(localEP); ?
Listener.Start(10); ?
?
? ? ? ? 我們首先創(chuàng)建需要綁定的端地址，而后創(chuàng)建監(jiān)聽類，并利用其構(gòu)造函數(shù)將其綁定到端地址，然后調(diào)用Start(int number)方法來(lái)真
正實(shí)施監(jiān)聽。這與我們傳統(tǒng)的socket編程不同。以前我們都是先創(chuàng)建一個(gè)socket，然后再創(chuàng)建一個(gè)sockaddr_in的結(jié)構(gòu)體。我想你應(yīng)該開始
感受到了C#的優(yōu)勢(shì)了，它幫我們省去了很多低級(jí)、繁瑣的工作，讓我們能夠真正專注于我們的軟件架構(gòu)和設(shè)計(jì)思想。
如何接受客戶端連接？
?
接聽套接字后面自然就是接受TCP連接了。我們利用下面一句話來(lái)完成此工作：
TcpClient remoteClient =Listener.AcceptTcpClient(); ?
?
? ? ? ? 類似于accept函數(shù)來(lái)返回一個(gè)socket,利用TCPListener類的AcceptTcpClient方法我們可以得到一個(gè)與客戶端建立了連接的
TCPClient類，而由TCPClient類來(lái)處理以后與客戶端的通信工作。我想你應(yīng)該開始理解為什么會(huì)存在TCPClient和TCPListener兩個(gè)類了。這
兩個(gè)類的存在有著更加明細(xì)的區(qū)分，讓監(jiān)聽和后續(xù)的通信真正分開，讓程序員也更加容易理解和使用了。
這里我還得補(bǔ)充一點(diǎn)：監(jiān)聽是一個(gè)非阻塞的操作（Listener.Start()），而接受連接是一個(gè)阻塞操作(Listener.AcceptTcpClient)。
說(shuō)了這么多，還不如來(lái)個(gè)實(shí)例來(lái)的明確。接下來(lái)，我會(huì)通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的控制臺(tái)聊天程序來(lái)如何使用這些。先貼代碼吧！
服務(wù)器端：
<span style="font-family:'Microsoft YaHei';font-size:18px;">using System; ?
using System.Collections.Generic; ?
using System.Linq; ?
using System.Text; ?
using System.Net; ?
using System.Net.Sockets; ?
? ?
namespace Demo ?
{ ?
? ? class Program ?
? ? { ?
? ? ? ? static void Main(string[]args) ?
? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? byte[]SendBuf = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello,Client!"); ? ?//發(fā)給客戶端的消息； ?
? ? ? ? ? ? IPEndPointlocalEP = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"),6666); ? ? ? ?//本地端地址 ?
? ? ? ? ? ? TcpListenerListener = new TcpListener(localEP); ? ? ? ? ? ?//建立監(jiān)聽類，并綁定到指定的端地址 ?
? ? ? ? ? ? Listener.Start(10); ? ? ? ? ? //開始監(jiān)聽 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("Server is listening..."); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ? ? ? ? ? TcpClientremoteClient = Listener.AcceptTcpClient(); ?//等待連接（阻塞） ?
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("Client:{0} connected!",remoteClient.Client.RemoteEndPoint.ToString()) ; ? ? //打印客戶端連
接信息； ?
? ? ? ? ? ? remoteClient.Client.Send(SendBuf); ? ? //發(fā)送歡迎信息； ?
? ? ? ? ? ? remoteClient.Close(); ? ? ? ? ? ? ? ? ?//關(guān)閉連接； ?
? ? ? ? } ?
? ? } ?
}
客戶端:
<span style="font-family:'Microsoft YaHei';font-size:18px;">using System; ?
using System.Collections.Generic; ?
using System.Linq; ?
using System.Text; ?
using System.Net; ?
using System.Net.Sockets; ?
??
namespace Demo_Client ?
{ ?
? ? class Program ?
? ? { ?
? ? ? ? static void Main(string[] args) ?
? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? byte[] RecvBuf=new byte[1024]; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//申請(qǐng)接收緩存； ?
? ? ? ? ? ? int RecvBytes = 0; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//接收字節(jié)數(shù)； ?
? ? ? ? ? ? string recvmsg=null; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//接收消息； ?
??
? ? ? ? ? ? IPEndPoint remoteEP = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 6666); ? ? ?//遠(yuǎn)程服務(wù)器端地址； ?
? ? ? ? ? ? TcpClient remoteServer = new TcpClient(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? //創(chuàng)建TCPClient類來(lái)與服務(wù)器通信； ?
? ? ? ? ? ? remoteServer.Connect(remoteEP); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//調(diào)用connect方法連接遠(yuǎn)端服務(wù)器； ?
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("I'm using {0}.", remoteServer.Client.LocalEndPoint); ? ? ? ? ?//打印自己使用的端地址； ?
? ? ? ? ? ? RecvBytes=remoteServer.Client.Receive(RecvBuf); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //接受服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的消息； ?
? ? ? ? ? ? recvmsg=Encoding.UTF8.GetString(RecvBuf,0,RecvBytes); ? ? ? ? ?//將接受到的字節(jié)碼轉(zhuǎn)化為string類型； ?
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("Server says:{0}.", recvmsg); ? ? ? ? ? ? ?//打印歡迎信息； ?
? ? ? ? } ?
? ? } ?
}
? ? ? 在C#網(wǎng)絡(luò)編程中，我們要用到兩個(gè)名空間，分別是System.Net和System.Net.Socket。可能有人會(huì)有這樣的疑惑，干嘛要申請(qǐng)一個(gè)
Byte數(shù)組。我們知道，在傳統(tǒng)socket編程中，我們都是用char*來(lái)發(fā)送或者接受消息的，其實(shí)char*和Byte[]是同源的。他們都是一個(gè)Byte，
而使用Byte[]能更易于人們理解和轉(zhuǎn)化為其他類型。我們知道網(wǎng)絡(luò)間傳輸?shù)淖止?jié)流，而Byte[]剛好符合了這個(gè)思想。如果對(duì)以上類的用法不
理解或者不熟悉的話，建議查看MSDN，上面講解的很詳細(xì)。
========
c# socket套接字
C#是微軟隨著VS.net新推出的一門語(yǔ)言。它作為一門新興的語(yǔ)言，有著C++的強(qiáng)健，又有著VB等的RAD特性。而且，微軟推出C#主要的目
的是為了對(duì)抗Sun公司的Java。大家都知道Java語(yǔ)言的強(qiáng)大功能，尤其在網(wǎng)絡(luò)編程方面。于是，C#在網(wǎng)絡(luò)編程方面也自然不甘落后于人。本
文就向大家介紹一下C#下實(shí)現(xiàn)套接字（Sockets）編程的一些基本知識(shí)，以期能使大家對(duì)此有個(gè)大致了解。首先，我向大家介紹一下套接字
的概念。?
套接字基本概念：?
套接字是通信的基石，是支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元。可以將套接字看作不同主機(jī)間的進(jìn)程進(jìn)行雙向通信的端點(diǎn)，它
構(gòu)成了單個(gè)主機(jī)內(nèi)及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的編程界面。套接字存在于通信域中，通信域是為了處理一般的線程通過(guò)套接字通信而引進(jìn)的一種抽象概念
。套接字通常和同一個(gè)域中的套接字交換數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)交換也可能穿越域的界限，但這時(shí)一定要執(zhí)行某種解釋程序）。各種進(jìn)程使用這個(gè)相同
的域互相之間用Internet協(xié)議簇來(lái)進(jìn)行通信。?
套接字可以根據(jù)通信性質(zhì)分類，這種性質(zhì)對(duì)于用戶是可見的。應(yīng)用程序一般僅在同一類的套接字間進(jìn)行通信。不過(guò)只要底層的通信協(xié)
議允許，不同類型的套接字間也照樣可以通信。套接字有兩種不同的類型：流套接字和數(shù)據(jù)報(bào)套接字。?
套接字工作原理：?
要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信，你至少需要一對(duì)套接字，其中一個(gè)運(yùn)行于客戶機(jī)端，我們稱之為ClientSocket，另一個(gè)運(yùn)行于服務(wù)器端，我
們稱之為ServerSocket。?
根據(jù)連接啟動(dòng)的方式以及本地套接字要連接的目標(biāo)，套接字之間的連接過(guò)程可以分為三個(gè)步驟：服務(wù)器監(jiān)聽，客戶端請(qǐng)求，連接確認(rèn)
。?
所謂服務(wù)器監(jiān)聽，是服務(wù)器端套接字并不定位具體的客戶端套接字，而是處于等待連接的狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。?
所謂客戶端請(qǐng)求，是指由客戶端的套接字提出連接請(qǐng)求，要連接的目標(biāo)是服務(wù)器端的套接字。為此，客戶端的套接字必須首先描述它
要連接的服務(wù)器的套接字，指出服務(wù)器端套接字的地址和端口號(hào)，然后就向服務(wù)器端套接字提出連接請(qǐng)求。?
所謂連接確認(rèn)，是指當(dāng)服務(wù)器端套接字監(jiān)聽到或者說(shuō)接收到客戶端套接字的連接請(qǐng)求，它就響應(yīng)客戶端套接字的請(qǐng)求，建立一個(gè)新的
線程，把服務(wù)器端套接字的描述發(fā)給客戶端，一旦客戶端確認(rèn)了此描述，連接就建立好了。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)，繼續(xù)接收
其他客戶端套接字的連接請(qǐng)求。
C#中的套接字編程實(shí)例：?
通過(guò)向大家簡(jiǎn)單的介紹套接字的基本概念和實(shí)現(xiàn)套接字編程的基本原理，我想大家對(duì)套接字編程已有了初步的了解。不過(guò)，上面介紹
的僅僅是基本概念和原理，要真正運(yùn)用還是需要一定的工作的。對(duì)基本概念和原理的真正理解的最好方法莫過(guò)于自己動(dòng)手做一個(gè)實(shí)例，下面
我就向大家介紹一個(gè)很好的用C#實(shí)現(xiàn)套接字編程的實(shí)例――聊天室程序。?
本程序是基于C/S（服務(wù)器/客戶端）構(gòu)架的，程序包含一個(gè)服務(wù)器端的應(yīng)用程序和一個(gè)客戶端的應(yīng)用程序。首先，在服務(wù)器上運(yùn)行服
務(wù)器端的應(yīng)用程序，該程序一運(yùn)行就開始服務(wù)器監(jiān)聽。然后，在客戶機(jī)上就可以打開客戶端的應(yīng)用程序。程序打開后可以與服務(wù)器端應(yīng)用程
序進(jìn)行連接，即進(jìn)行客戶端請(qǐng)求。在連接確認(rèn)后，客戶端用戶可以和其他的客戶端用戶進(jìn)行聊天。客戶端人數(shù)沒有限制，同時(shí)還支持“悄悄
話”聊天模式，支持聊天記錄。所以這是一個(gè)學(xué)習(xí)套接字編程的相當(dāng)不錯(cuò)的例子。而且，程序中為了處理每個(gè)客戶端的信息還用到了多線程
機(jī)制。在每個(gè)客戶端與服務(wù)器端連接成功后，它們之間就建立一個(gè)線程。這樣運(yùn)用了多線程之后，客戶端之間就不會(huì)相互影響，即使其中一
個(gè)出了錯(cuò)誤也不會(huì)影響到另一個(gè)。?
下面，我就向大家具體介紹該實(shí)例：?
服務(wù)器端程序：?
1． 打開VS.net，新建一個(gè)C#的模板為“Windows 應(yīng)用程序”的項(xiàng)目，不妨命名為“ChatServer”。?
2． 布置界面。只需在界面上添加一個(gè)ListBox控件即可，該控件主要用于顯示客戶端的用戶的一些信息的。圖象如下：?
3． 服務(wù)器端程序的代碼編寫。?
對(duì)于服務(wù)器端，主要的作用是監(jiān)聽客戶端的連接請(qǐng)求并確認(rèn)其請(qǐng)求。程序一開始便打開一個(gè)StartListening（）線程。?
private void StartListening()?
{?
listener = new TcpListener(listenport);?
listener.Start();?
while (true)?
{?
try?
{?
Socket s = listener.AcceptSocket();?
clientsocket = s;?
clientservice = new Thread(new ThreadStart(ServiceClient));?
clientservice.Start();?
}?
catch(Exception e)?
{?
Console.WriteLine(e.ToString() );?
}?
}?
}?
該線程是一直處于運(yùn)行狀態(tài)的。當(dāng)服務(wù)器端接收到一個(gè)來(lái)自客戶端的連接請(qǐng)求后，它就打開一個(gè)ServiceClient（）線程來(lái)服務(wù)客戶端
。當(dāng)一個(gè)連接被建立后，每個(gè)客戶端就被賦予一個(gè)屬于它自己的套接字。同時(shí)，一個(gè)Client類的對(duì)象被建立。該對(duì)象包含了客戶端的一些相
關(guān)信息，該信息被保存在一個(gè)數(shù)組列表中。 Client類如下：?
using System;?
using System.Threading;?
namespace ChatServer?
{?
using System.Net.Sockets;?
using System.Net;?
///?
/// Client 的摘要說(shuō)明。?
///?
public class Client?
{?
private Thread clthread;?
private EndPoint endpoint;?
private string name;?
private Socket sock;?
public Client(string _name, EndPoint _endpoint, Thread _thread, Socket _sock)?
{?
// TODO: 在此處添加構(gòu)造函數(shù)邏輯?
clthread = _thread;?
endpoint = _endpoint;?
name = _name;?
sock = _sock;?
}?
public override string ToString()?
{?
? ? ? return endpoint.ToString()+ " : " + name;?
}?
public Thread CLThread?
{?
get{return clthread;}?
set{clthread = value;}?
}?
public EndPoint Host?
{?
get{return endpoint;}?
set{endpoint = value;}?
}?
public string Name?
{?
get{return name;}?
set{name = value;}?
}?
public Socket Sock?
{?
get{return sock;}?
set{sock = value;}?
}?
}?
}?
程序的主體部分應(yīng)是ServiceClient（）函數(shù)。該函數(shù)是一個(gè)獨(dú)立的線程，其主要部分是一個(gè)while循環(huán)。在循環(huán)體內(nèi)，程序處理各種
客戶端命令。服務(wù)器端接收來(lái)自客戶端的以ASCII碼給出的字符串，其中包含了一個(gè)“|”形式的分隔符。字符串中“|”以前的部分就是具
體的命令，包括CONN、CHAT、PRIV、GONE四種類型。CONN命令建立一個(gè)新的客戶端連接，將現(xiàn)有的用戶列表發(fā)送給新用戶并告知其他用戶有
一個(gè)新用戶加入。CHAT命令將新的信息發(fā)送給所有用戶。PRIV命令將悄悄話發(fā)送給某個(gè)用戶。GONE命令從用戶列表中除去一個(gè)已離開的用戶
并告知其他的用戶某某已經(jīng)離開了。同時(shí)，GONE命令可以設(shè)置布爾型的變量keepalive為false從而結(jié)束與客戶端連接的線程。
ServiceClient（）函數(shù)如下：?
private void ServiceClient()?
{?
Socket client = clientsocket;?
bool keepalive = true;?
while (keepalive)?
{?
Byte[] buffer = new Byte[1024];?
client.Receive(buffer);?
string clientcommand = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(buffer);?
string[] tokens = clientcommand.Split(new Char[]{'|'});?
Console.WriteLine(clientcommand);?
if (tokens[0] == "CONN")?
{?
for(int n=0; n?
{?
Client cl = (Client)clients[n];?
SendToClient(cl, "JOIN|" + tokens[1]);?
}?
EndPoint ep = client.RemoteEndPoint;?
Client c = new Client(tokens[1], ep, clientservice, client);?
clients.Add(c);?
string message = "LIST|" + GetChatterList() +"\r\n";?
SendToClient(c, message);?
lbClients.Items.Add(c);?
}?
if (tokens[0] == "CHAT")?
{?
for(int n=0; n?
{?
Client cl = (Client)clients[n];?
SendToClient(cl, clientcommand);?
}?
}?
if (tokens[0] == "PRIV")?
{?
string destclient = tokens[3];?
for(int n=0; n?
{?
Client cl = (Client)clients[n];?
if(cl.Name.CompareTo(tokens[3]) == 0)?
SendToClient(cl, clientcommand);?
if(cl.Name.CompareTo(tokens[1]) == 0)?
SendToClient(cl, clientcommand);?
}?
}?
if (tokens[0] == "GONE")?
{?
int remove = 0;?
bool found = false;?
int c = clients.Count;?
for(int n=0; n?
{?
Client cl = (Client)clients[n];?
SendToClient(cl, clientcommand);?
if(cl.Name.CompareTo(tokens[1]) == 0)?
{?
remove = n;?
found = true;?
lbClients.Items.Remove(cl);?
}?
}?
if(found)?
clients.RemoveAt(remove);?
client.Close();?
keepalive = false;?
}?
}?
}?
這樣，服務(wù)器端程序就基本完成了。（其他略次要的代碼可以參見源代碼中的Form1.cs文件）程序運(yùn)行圖示如下：?
客戶端程序：?
1． 打開VS.net，新建一個(gè)C#的模板為“Windows 應(yīng)用程序”的項(xiàng)目，不妨命名為“ChatClient”。?
2． 布置界面。往界面上添加一個(gè)ListBox控件（用于顯示用戶列表），一個(gè)RichTextBox控件（用于顯示聊天消息以及系統(tǒng)消息），
一個(gè)TextBox控件（用于發(fā)送消息），一個(gè)CheckBox控件（確定是否為悄悄話），一個(gè)StatusBar控件以及四個(gè)Button控件（分別為“連接”
、“斷開連接”、“開始記錄”、“發(fā)送”）。各個(gè)控件的屬性設(shè)置可以參見源代碼中的具體設(shè)置，這里從略。界面設(shè)計(jì)好后的圖象如下：?
3． 客戶端程序的代碼編寫。?
當(dāng)客戶端試圖和服務(wù)器端進(jìn)行連接時(shí)，一個(gè)連接必須建立而且得向服務(wù)器端進(jìn)行注冊(cè)。 EstablishConnection（）函數(shù)運(yùn)用一個(gè)
TcpClient來(lái)和服務(wù)器端取得連接，同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)NetworkStream來(lái)發(fā)送消息。還有，端口號(hào)和服務(wù)器端的是保持一致的，均為5555。
EstablishConnection（）函數(shù)如下：
private void EstablishConnection()?
{?
statusBar1.Text = "正在連接到服務(wù)器";?
try?
{?
clientsocket = new TcpClient(serveraddress,serverport);?
ns = clientsocket.GetStream();?
sr = new StreamReader(ns);?
connected = true;?
}?
catch (Exception)?
{?
MessageBox.Show("不能連接到服務(wù)器！","錯(cuò)誤",?
MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation);?
statusBar1.Text = "已斷開連接";?
}?
}?
在和服務(wù)器端連接成功后，程序就用RegisterWithServer（）函數(shù)向服務(wù)器端發(fā)送一個(gè)CONN命令。該命令先是發(fā)送該用戶的名稱，然
后從服務(wù)器端獲得其他所有用戶的列表，所有用戶列表是在ListBox控件中顯示的。該函數(shù)如下：?
private void RegisterWithServer()?
{?
try?
{?
string command = "CONN|" + ChatOut.Text;?
Byte[] outbytes = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(command.ToCharArray());?
ns.Write(outbytes,0,outbytes.Length);?
string serverresponse = sr.ReadLine();?
serverresponse.Trim();?
string[] tokens = serverresponse.Split(new Char[]{'|'});?
if(tokens[0] == "LIST")?
{?
statusBar1.Text = "已連接";?
btnDisconnect.Enabled = true;?
}?
for(int n=1; n?
lbChatters.Items.Add(tokens[n].Trim(new char[]{'\r','\n'}));?
this.Text = clientname + "：已連接到服務(wù)器";?
}?
catch (Exception)?
{?
MessageBox.Show("注冊(cè)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤！","錯(cuò)誤",?
MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation);?
}?
}?
在此之后，當(dāng)然就是用戶之間的聊天了，由ReceiveChat（）函數(shù)來(lái)完成。該函數(shù)是一個(gè)獨(dú)立的線程，它處理所有用戶獲得的消息和用
戶發(fā)送的消息。它主要處理了CHAT、PRIV、JOIN、GONE、QU99v等命令，處理的方法和服務(wù)器端的類似。具體函數(shù)實(shí)現(xiàn)如下：?
private void ReceiveChat()?
{?
bool keepalive = true;?
while (keepalive)?
{?
try?
{?
Byte[] buffer = new Byte[2048];?
ns.Read(buffer,0,buffer.Length);?
string chatter = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(buffer);?
string[] tokens = chatter.Split(new Char[]{'|'});?
if (tokens[0] == "CHAT")?
{?
rtbChatIn.AppendText(tokens[1]);?
if(logging)?
logwriter.WriteLine(tokens[1]);?
}?
if (tokens[0] == "PRIV")?
{?
rtbChatIn.AppendText("Private from ");?
rtbChatIn.AppendText(tokens[1].Trim() );?
rtbChatIn.AppendText(tokens[2] + "\r\n");?
if(logging)?
{?
logwriter.Write("Private from ");?
logwriter.Write(tokens[1].Trim() );?
logwriter.WriteLine(tokens[2] + "\r\n");?
}?
}?
if (tokens[0] == "JOIN")?
{?
rtbChatIn.AppendText(tokens[1].Trim() );?
rtbChatIn.AppendText(" has joined the Chat\r\n");?
if(logging)?
{?
logwriter.WriteLine(tokens[1]+" has joined the Chat");?
}?
string newguy = tokens[1].Trim(new char[]{'\r','\n'});?
lbChatters.Items.Add(newguy);?
}?
if (tokens[0] == "GONE")?
{?
rtbChatIn.AppendText(tokens[1].Trim() );?
rtbChatIn.AppendText(" has left the Chat\r\n");?
if(logging)?
{?
logwriter.WriteLine(tokens[1]+" has left the Chat");?
}?
lbChatters.Items.Remove(tokens[1].Trim(new char[]{'\r','\n'}));?
}?
if (tokens[0] == "QU99v")?
{?
ns.Close();?
clientsocket.Close();?
keepalive = false;?
statusBar1.Text = "服務(wù)器端已停止";?
connected= false;?
btnSend.Enabled = false;?
btnDisconnect.Enabled = false;?
}?
}?
catch(Exception){}?
}?
}?
通過(guò)以上的一些函數(shù)，客戶端程序之間就可以進(jìn)行自由地聊天了，各個(gè)用戶之間還可以互相發(fā)送悄悄話。所以程序已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了聊天室
的基本功能了，不過(guò)最后各個(gè)用戶還要正常地退出，那就要用到QuitChat（）函數(shù)了。該函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)如下：?
private void QuitChat()?
{?
if(connected)?
{?
try?
{?
string command = "GONE|" + clientname;?
Byte[] outbytes = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(command.ToCharArray());?
ns.Write(outbytes,0,outbytes.Length);?
clientsocket.Close();?
}?
catch(Exception)?
{?
}?
}?
if(logging)?
logwriter.Close();?
if(receive != null && receive.IsAlive)?
receive.Abort();?
this.Text = "客戶端";?
}?
到此為止，客戶端程序的主要部分都已經(jīng)介紹完畢。還有一些按鈕控件的消息處理函數(shù)可以參見源代碼。同時(shí)，程序中還有一個(gè)聊天
記錄功能，該功能和現(xiàn)在流行的聊天軟件的記錄功能類似。不過(guò)限于篇幅，在這里就不一一介紹了，有興趣的讀者可以研究一下本文后面的
源代碼。?
這樣，客戶端程序就完成了。程序運(yùn)行圖示如下：?
總結(jié)：?
本文向大家初步介紹了套接字的基本概念和實(shí)現(xiàn)套接字編程的基本原理，還通過(guò)一個(gè)很好的實(shí)例向大家展示了在C#下進(jìn)行套接字編程
的實(shí)現(xiàn)方法和一些編程技巧。從中，我們不難發(fā)現(xiàn)運(yùn)用C#進(jìn)行套接字編程乃至網(wǎng)絡(luò)編程有許多優(yōu)越之處。實(shí)例程序?qū)崿F(xiàn)的思路清晰明了而且
通俗易懂，是一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的例子，希望各位能好好研讀。同時(shí)還希望大家能進(jìn)一步完善該程序，使之功能更強(qiáng)大、界面更友好。
========
C#異步套接字編程
本文比較適合初步接觸C#網(wǎng)絡(luò)編程的人，有興趣的話可以進(jìn)來(lái)看看哦。
C#套接字編程需要引用的命名空間包括：
System.Net.Sockets.Socket
System.Net
想要實(shí)現(xiàn)異步通訊，就必需實(shí)現(xiàn)異步服務(wù)器和異步客戶端，兩者各司其職，當(dāng)建立連接后就可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收發(fā)了。
在異步服務(wù)器端
1、創(chuàng)建套接字
2、綁定
3、監(jiān)聽
4、接受連接請(qǐng)求
在異步客戶端
1、創(chuàng)建套接字
2、連接服務(wù)器
好了，開始進(jìn)入今天的正題：
建立兩個(gè)WinForm工程：一個(gè)作為服務(wù)器工程取名為TcpServer，另一個(gè)作為客戶端工程取名為TcpClient。
TcpServer 窗體設(shè)計(jì)如下：
C#異步套接字編程
后臺(tái)代碼為：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
?
namespace TcpServer
{
? ? public partial class Form1 : Form
? ? {
? ? ? ? public Form1()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? InitializeComponent();
? ? ? ? }
?
? ? ? ? public Socket sckServer; ? ? ? ? ? ?//服務(wù)器端套接字
? ? ? ? public static Socket sckSend; ? ? ? //發(fā)送數(shù)據(jù)套接字
? ? ? ? byte[] ReceiveBuf = new byte[256]; ?//接收緩沖區(qū)
? ? ? ? byte[] SendBuf = new byte[256]; ? ? //發(fā)送緩沖區(qū)
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 啟動(dòng)服務(wù)
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="sender"></param>
? ? ? ? /// <param name="e"></param>
? ? ? ? private void btnStartServer_Click(object sender, EventArgs e)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? //獲取Ip地址端口信息
? ? ? ? ? ? IPHostEntry local = Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName());
? ? ? ? ? ? IPAddress myIp = IPAddress.Parse(local.AddressList[0].ToString());
? ? ? ? ? ? IPEndPoint iep = new IPEndPoint(myIp, 8001);
?
? ? ? ? ? ? //創(chuàng)建服務(wù)器套接字
? ? ? ? ? ? sckServer = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
?
? ? ? ? ? ? //綁定
? ? ? ? ? ? sckServer.Bind(iep);
?
? ? ? ? ? ? //監(jiān)聽
? ? ? ? ? ? sckServer.Listen(5);
?
? ? ? ? ? ? //接受連接請(qǐng)求
? ? ? ? ? ? sckServer.BeginAccept(new AsyncCallback(AcceptCallback), sckServer);
? ? ? ? ?}
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 接受連接請(qǐng)求回調(diào)函數(shù)
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void AcceptCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sock = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? Socket sckAccept = sock.EndAccept(ar);
? ? ? ? ? ? sckSend = sckAccept;
?
? ? ? ? ? ? //清空接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
? ? ? ? ? ? Array.Clear(ReceiveBuf, 0, 256);
?
? ? ? ? ? ? //接收數(shù)據(jù)
? ? ? ? ? ? sckSend.BeginReceive(ReceiveBuf, 0, 256, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallback),sckSend);
?
? ? ? ? ? ? //接受連接請(qǐng)求
? ? ? ? ? ? sckServer.BeginAccept(new AsyncCallback(AcceptCallback), sckServer);?
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 接收數(shù)據(jù)回調(diào)函數(shù)
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void ReceiveCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sckReceive = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? int revLength = sckReceive.EndReceive(ar);
?
? ? ? ? ? ? //把接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成字符串顯示到界面
? ? ? ? ? ? string strReceive = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(ReceiveBuf, 0, 256);
? ? ? ? ? ? txtReceive.Text = strReceive;
?
? ? ? ? ? ? //再次接收數(shù)據(jù)
? ? ? ? ? ? sckReceive.BeginReceive(ReceiveBuf, 0, 256, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallback), sckReceive);
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 發(fā)送數(shù)據(jù)
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="sender"></param>
? ? ? ? /// <param name="e"></param>
? ? ? ? private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? SendBuf = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(txtSend.Text);
? ? ? ? ? ? sckSend.BeginSend(SendBuf, 0, SendBuf.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(SendCallback), sckSend);
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 發(fā)送數(shù)據(jù)回調(diào)函數(shù)
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void SendCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sckSend = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? int sendLength = sckSend.EndSend(ar);
? ? ? ? }
? ? }
}
?
TcpClient 窗體設(shè)計(jì)如下：
C#異步套接字編程
后臺(tái)代碼為：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
?
namespace TcpClient
{
? ? public partial class Form1 : Form
? ? {
? ? ? ? public Form1()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? InitializeComponent();
? ? ? ? }
?
? ? ? ? public Socket sckClient; ? ? ? ? ? ?//客戶端套接字
? ? ? ? byte[] ReceiveBuf = new byte[256]; ?//接收緩沖區(qū)
? ? ? ? byte[] SendBuf = new byte[256]; ? ? //發(fā)送緩沖區(qū)
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 連接服務(wù)器
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="sender"></param>
? ? ? ? /// <param name="e"></param>
? ? ? ? private void btnConnect_Click(object sender, EventArgs e)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? //獲取Ip地址端口信息
? ? ? ? ? ? IPHostEntry local = Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName());
? ? ? ? ? ? IPAddress myIp = IPAddress.Parse(local.AddressList[0].ToString());
? ? ? ? ? ? IPEndPoint iep = new IPEndPoint(myIp, 8001);
?
? ? ? ? ? ? //創(chuàng)建客戶端套接字
? ? ? ? ? ? sckClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
?
? ? ? ? ? ? //連接服務(wù)器
? ? ? ? ? ? sckClient.BeginConnect(iep, new AsyncCallback(ConnectCallback), sckClient);
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 連接服務(wù)器回調(diào)函數(shù)
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void ConnectCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sckConnect = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? sckConnect.EndConnect(ar);
?
? ? ? ? ? ? //清空接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
? ? ? ? ? ? Array.Clear(ReceiveBuf, 0, 256);
?
? ? ? ? ? ? //接收數(shù)據(jù)
? ? ? ? ? ? sckClient.BeginReceive(ReceiveBuf, 0, 256, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallback), sckClient);
?
? ? ? ? ? ? //連接成功提示
? ? ? ? ? ? MessageBox.Show("連接成功！");
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 接收數(shù)據(jù)回調(diào)函數(shù)
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void ReceiveCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sckReceive = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? int revLength = sckReceive.EndReceive(ar);
?
? ? ? ? ? ? //把接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成字符串顯示到界面
? ? ? ? ? ? string strReceive = System.Text.Encoding.Default.GetString(ReceiveBuf, 0, 256);
? ? ? ? ? ? txtReceive.Text = strReceive;
?
? ? ? ? ? ? //再次接收數(shù)據(jù)
? ? ? ? ? ? sckClient.BeginReceive(ReceiveBuf, 0, 256, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallback), sckClient);
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 發(fā)送數(shù)據(jù)
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="sender"></param>
? ? ? ? /// <param name="e"></param>
? ? ? ? private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? SendBuf = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(txtSend.Text);
? ? ? ? ? ? sckClient.BeginSend(SendBuf, 0, SendBuf.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(SendCallback), sckClient);
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 發(fā)送數(shù)據(jù)回調(diào)函數(shù)
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void SendCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sckSend = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? int sendLen = sckSend.EndSend(ar);
? ? ? ? }
? ? }
}
?
好了，現(xiàn)在就可以進(jìn)行測(cè)試了。
首先，運(yùn)行服務(wù)器程序，點(diǎn)擊<啟動(dòng)>按鈕，就可以開啟服務(wù)器了。
然后，運(yùn)行客戶端程序，點(diǎn)擊<連接>按鈕，就能夠連接服務(wù)器了。這時(shí)通訊就算建立起來(lái)了，趕快試試效果吧！
在服務(wù)器的發(fā)送區(qū)輸入“123456”，點(diǎn)擊<發(fā)送>按鈕，數(shù)據(jù)就會(huì)發(fā)送到客戶端的接收區(qū)。
在客戶端的發(fā)送區(qū)輸入“hello word”，點(diǎn)擊<發(fā)送>按鈕，字符串就會(huì)發(fā)送到服務(wù)器的接收區(qū)。
========
C# 實(shí)現(xiàn)的多線程異步Socket數(shù)據(jù)包接收器框架
http://blog.csdn.net/jubao_liang/article/details/4005438幾天前在博問(wèn)中看到一個(gè)C# Socket問(wèn)題，就想到筆者2004年做的一個(gè)省級(jí)交通流量接收服務(wù)器項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)的基本求如下：
接收自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡、Internet和Socket上報(bào)的交通量數(shù)據(jù)包
全年365*24運(yùn)行的自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備5分鐘上報(bào)一次觀測(cè)數(shù)據(jù)，每筆記錄約2K大小
規(guī)劃全省將有100個(gè)左右的自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備（截止2008年10月還只有30個(gè)）
? ? ? 當(dāng)時(shí)，VS2003才發(fā)布年多，筆者也是接觸C#不久。于是Google了國(guó)內(nèi)國(guó)外網(wǎng)，希望找點(diǎn)應(yīng)用C#解決Socket通信問(wèn)題的思路和代碼。最
后，找 到了兩篇幫助最大的文章：一篇是國(guó)人寫的Socket接收器框架，應(yīng)用了獨(dú)立的客戶端Socket會(huì)話（Session）概念，給筆者提供了一
個(gè)接收服務(wù) 器的總體框架思路；另一篇是美國(guó)人寫的，提出了多線程、分段接收數(shù)據(jù)包的技術(shù)方案，描述了多線程、異步Socket的許多實(shí)
現(xiàn)細(xì)節(jié)，該文堅(jiān)定了筆者采用多 線程和異步方式處理Socket接收器的技術(shù)路線。
? ? ?具體實(shí)現(xiàn)和測(cè)試時(shí)筆者還發(fā)現(xiàn)，在Internet環(huán)境下的Socket應(yīng)用中，需要系統(tǒng)有極強(qiáng)的容錯(cuò)能力：沒有辦法控制異常，就必須允許它
們存在（附加源 代碼中可以看到，try{}catch{}語(yǔ)句較多）。對(duì)此，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)專門的檢查和清理線程，完成無(wú)效或超時(shí)會(huì)話的清除
和資源釋放工作。
? ? ?依稀記得，國(guó)內(nèi)框架作者的名稱空間有ibm，認(rèn)為是IBM公司職員，通過(guò)郵件后才知道其人在深圳。筆者向他請(qǐng)教了幾個(gè)問(wèn)題，相互探
討了幾個(gè)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)。可 惜，現(xiàn)在再去找，已經(jīng)查不到原文和郵件了。只好借此機(jī)會(huì)，將本文獻(xiàn)給這兩個(gè)素未謀面的技術(shù)高人和同行，也
盼望拙文或源碼能給讀者一點(diǎn)有用的啟發(fā)和幫助。
1、主要技術(shù)思路
? ? ?整個(gè)系統(tǒng)由三個(gè)核心線程組成，并由.NET線程池統(tǒng)一管理：
偵聽客戶端連接請(qǐng)求線程：ListenClientRequest()，循環(huán)偵聽客戶端 連接請(qǐng)求。如果有，檢測(cè)該客戶端IP，看是否是同一觀測(cè)設(shè)備，然后
建立一個(gè)客戶端TSession對(duì)象，并通過(guò)Socket異步調(diào)用方法 BeginReceive()接收數(shù)據(jù)包、EndReceive()處理數(shù)據(jù)包
數(shù)據(jù)包處理線程：HandleDatagrams()，循環(huán)檢測(cè)數(shù)據(jù)包隊(duì)列_datagramQueue，完成數(shù)據(jù)包解析、判斷類型、存儲(chǔ)等工作
客戶端狀態(tài)檢測(cè)線程：CheckClientState()，循環(huán)檢查客戶端會(huì)話表_sessionTable，判斷會(huì)話對(duì)象是否有效，設(shè)置超時(shí)會(huì)話關(guān)閉標(biāo)志，清
楚無(wú)效會(huì)話對(duì)象及釋放其資源
2、主要類簡(jiǎn)介
? ? ?系統(tǒng)主要由3個(gè)類組成：
TDatagramReceiver（數(shù)據(jù)包接收服務(wù)器）：系統(tǒng)的核心進(jìn)程類，建立Socket連接、處理與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包、清理系統(tǒng)資源，該類提供全部的
public屬性和方法
TSession（客戶端會(huì)話）：由每個(gè)客戶端的Socket對(duì)象組成，有自己的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，清理線程根據(jù)該對(duì)象的最近會(huì)話時(shí)間判斷是否超時(shí)
TDatagram（數(shù)據(jù)包類）：判斷數(shù)據(jù)包類別、解析數(shù)據(jù)包
3、關(guān)鍵函數(shù)和代碼
? ? ?下面簡(jiǎn)介核心類TDatagramReceiver的關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)代碼。
3.1 ?系統(tǒng)啟動(dòng)
? ? ? 系統(tǒng)啟動(dòng)方法StartReceiver()首先清理資源、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)連接、初始化若干計(jì)數(shù)值，然后創(chuàng)建服務(wù)器端偵聽Socket對(duì)象，最后調(diào)用
靜態(tài)方法ThreadPool.QueueUserWorkItem()在線程池中創(chuàng)建3個(gè)核心處理線程。
復(fù)制代碼
/// <summary>
/// ?啟動(dòng)接收器
/// </summary>
public bool StartReceiver()
{
? ? try
? ? {
? ? ? ? _stopReceiver = true;
? ? ? ? this.Close();
? ? ? ? if (!this.ConnectDatabase()) return false;
? ? ? ? _clientCount = 0;
? ? ? ? _datagramQueueCount = 0;
? ? ? ? _datagramCount = 0;
? ? ? ? _errorDatagramCount = 0;
? ? ? ? _exceptionCount = 0;
? ? ? ? _sessionTable = new Hashtable(_maxAllowClientCount);
? ? ? ? _datagramQueue = new Queue<TDatagram>(_maxAllowDatagramQueueCount);
? ? ? ? _stopReceiver = false; ?// 循環(huán)中均要該標(biāo)志
? ? ? ? if (!this.CreateReceiverSocket()) ?//建立服務(wù)器端 Socket 對(duì)象
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? return false;
? ? ? ? }
? ? ? ? // 偵聽客戶端連接請(qǐng)求線程, 使用委托推斷, 不建 CallBack 對(duì)象
? ? ? ? if (!ThreadPool.QueueUserWorkItem(ListenClientRequest))
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? return false;
? ? ? ? }
? ? ? ? // 處理數(shù)據(jù)包隊(duì)列線程
? ? ? ? if (!ThreadPool.QueueUserWorkItem(HandleDatagrams))
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? return false;
? ? ? ? }
? ? ? ? // 檢查客戶會(huì)話狀態(tài), 長(zhǎng)時(shí)間未通信則清除該對(duì)象
? ? ? ? if (!ThreadPool.QueueUserWorkItem(CheckClientState))
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? return false;
? ? ? ? }
? ? ? ? _stopConnectRequest = false; ?// 啟動(dòng)接收器，則自動(dòng)允許連接
? ? }
? ? catch
? ? {
? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? _stopReceiver = true;
? ? }
? ? return !_stopReceiver;
}
復(fù)制代碼
? ? ? 下面是創(chuàng)建偵聽Socket對(duì)象的方法代碼。
復(fù)制代碼
/// <summary>
/// 創(chuàng)建接收服務(wù)器的 Socket, 并偵聽客戶端連接請(qǐng)求
/// </summary>
private bool CreateReceiverSocket()
{
? ? try
? ? {
? ? ? ? _receiverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
? ? ? ? _receiverSocket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, _tcpSocketPort)); ?// 綁定端口
? ? ? ? _receiverSocket.Listen(_maxAllowListenQueueLength); ?// 開始監(jiān)聽
? ? ? ? return true;
? ? }
? ? catch
? ? {
? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? return false;
? ? }
}
復(fù)制代碼
3.2 ?偵聽客戶端連接請(qǐng)求
? ? ? 服務(wù)器端循環(huán)等待客戶端連接請(qǐng)求。一旦有請(qǐng)求，先判斷客戶端連接數(shù)是否超限，接著檢測(cè)該客戶端IP地址，一切正常后建立
TSession對(duì)象，并調(diào)用異步方法接收客戶端Socket數(shù)據(jù)包。
? ? ? 代碼中，Socket讀到數(shù)據(jù)時(shí)的回調(diào)AsyncCallback委托方法EndReceiveData()完成數(shù)據(jù)接收工作，正常情況下啟動(dòng)另一個(gè)異步
BeginReceive()調(diào)用。
? ? ? .NET中，每個(gè)異步方法都有自己的獨(dú)立線程，異步處理其實(shí)也基于多線程機(jī)制的。下面代碼中的異步套異步調(diào)用，既占用較大的系統(tǒng)
資源，也給處理帶來(lái)意想不到的結(jié)果，更是出現(xiàn)異常時(shí)難以控制和處理的關(guān)鍵所在。
復(fù)制代碼
/// <summary>
/// 循環(huán)偵聽客戶端請(qǐng)求，由于要用線程池，故帶一個(gè)參數(shù)
/// </summary>
private void ListenClientRequest(object state)
{
? ? Socket client = null;
? ? while (!_stopReceiver)
? ? {
? ? ? ? if (_stopConnectRequest) ?// ?停止客戶端連接請(qǐng)求
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? if (_receiverSocket != null)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _receiverSocket.Close(); ?// 強(qiáng)制關(guān)閉接收器
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? catch
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? finally
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 必須為 null，否則 disposed 對(duì)象仍然存在，將引發(fā)下面的錯(cuò)誤
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _receiverSocket = null;
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? continue;
? ? ? ? }
? ? ? ? else
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? if (_receiverSocket == null)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? if (!this.CreateReceiverSocket())
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? continue;
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? try
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? if (_receiverSocket.Poll(_loopWaitTime, SelectMode.SelectRead))
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? // 頻繁關(guān)閉、啟動(dòng)時(shí)，這里容易產(chǎn)生錯(cuò)誤（提示套接字只能有一個(gè)）
? ? ? ? ? ? ? ? client = _receiverSocket.Accept();
? ? ? ? ? ? ? ? if (client != null && client.Connected)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (this._clientCount >= this._maxAllowClientCount)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Close();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? else if (CheckSameClientIP(client)) ?// 已存在該 IP 地址
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Close();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? TSession session = new TSession(client);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.LoginTime = DateTime.Now;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? lock (_sessionTable)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? int preSessionID = session.ID;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? while (true)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (_sessionTable.ContainsKey(session.ID)) ?// 有可能重復(fù)該編號(hào)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.ID = 100000 + preSessionID;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _sessionTable.Add(session.ID, session); ?// 登記該會(huì)話客戶端
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _clientCount);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? this.OnClientRequest();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try ?// 客戶端連續(xù)連接或連接后立即斷開，易在該處產(chǎn)生錯(cuò)誤，系統(tǒng)忽略之
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 開始接受來(lái)自該客戶端的數(shù)據(jù)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.ClientSocket.BeginReceive(session.ReceiveBuffer, 0,?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.ReceiveBufferLength, SocketFlags.None, EndReceiveData, session);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.DisconnectType = TDisconnectType.Exception;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.State = TSessionState.NoReply;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else if (client != null) ?// 非空，但沒有連接（connected is false）
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Close();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? catch
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? ? ? if (client != null)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Close();
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? // 該處可以適當(dāng)暫停若干毫秒
? ? }
? ? // 該處可以適當(dāng)暫停若干毫秒
}
復(fù)制代碼
3.3 ?處理數(shù)據(jù)包
? ? ? 該線程循環(huán)查看數(shù)據(jù)包隊(duì)列，完成數(shù)據(jù)包的解析與存儲(chǔ)等工作。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，如果隊(duì)列中沒有數(shù)據(jù)包，可以考慮等待若干毫秒，提高
CPU利用率。
復(fù)制代碼
private void HandleDatagrams(object state)
{
? ? while (!_stopReceiver)
? ? {
? ? ? ? this.HandleOneDatagram(); ?// 處理一個(gè)數(shù)據(jù)包
? ? ? ? if (!_stopReceiver)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? // 如果連接關(guān)閉，則重新建立，可容許幾個(gè)連接錯(cuò)誤出現(xiàn)
? ? ? ? ? ? if (_sqlConnection.State == ConnectionState.Closed)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? this.OnReceiverWork();
? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _sqlConnection.Open();
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? catch
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
}
/// <summary>
/// 處理一個(gè)包數(shù)據(jù)，包括：驗(yàn)證、存儲(chǔ)
/// </summary>
private void HandleOneDatagram()
{
? ? TDatagram datagram = null;
? ? lock (_datagramQueue)
? ? {
? ? ? ? if (_datagramQueue.Count > 0)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? datagram = _datagramQueue.Dequeue(); ?// 取隊(duì)列數(shù)據(jù)
? ? ? ? ? ? Interlocked.Decrement(ref _datagramQueueCount);
? ? ? ? }
? ? }
? ? if (datagram == null) return;
? ? datagram.Clear();
? ? datagram = null; ?// 釋放對(duì)象
}
復(fù)制代碼
3.4 ?檢查與清理會(huì)話
? ? ? 本線程負(fù)責(zé)處理建立連接后的客戶端會(huì)話TSession或Socket對(duì)象的關(guān)閉與資源清理工作，其它方法中出現(xiàn)異常等情況，盡可能標(biāo)記相
關(guān)TSession對(duì)象的屬性NoReply=true，表示該會(huì)話已經(jīng)無(wú)效、需要清理。
? ? ? ?檢查會(huì)話隊(duì)列并清理資源分3步：第一步，Shutdown()客戶端Socket，此時(shí)可能立即觸發(fā)某些Socket的異步方法 EndReceive()；第
二步，Close()客戶端Socket，釋放占用資源；第三步，從會(huì)話表中清除該會(huì)話對(duì)象。其中，第一步完成后，某個(gè) TSession也許不會(huì)立即到
第二步，因?yàn)榭赡苄枰幚砥洚惒浇Y(jié)束方法。
? ? ? 需要指出， 由于涉及多線程處理，需要頻繁加解鎖操作，清理工作前先建立一個(gè)會(huì)話隊(duì)列列副本sessionTable2，檢查與清理該隊(duì)副
本列列的TSession對(duì)象。
復(fù)制代碼
/// <summary>
/// 檢查客戶端狀態(tài)（掃描方式，若長(zhǎng)時(shí)間無(wú)數(shù)據(jù)，則斷開）
/// </summary>
private void CheckClientState(object state)
{
? ? while (!_stopReceiver)
? ? {
? ? ? ? DateTime thisTime = DateTime.Now;
? ? ? ? // 建立一個(gè)副本 ，然后對(duì)副本進(jìn)行操作
? ? ? ? Hashtable sessionTable2 = new Hashtable();
? ? ? ? lock (_sessionTable)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? foreach (TSession session in _sessionTable.Values)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? if (session != null)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? sessionTable2.Add(session.ID, session);
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? foreach (TSession session in sessionTable2.Values) ?// 對(duì)副本進(jìn)行操作
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Monitor.Enter(session);
? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? if (session.State == TSessionState.NoReply) ?// 分三步清除一個(gè) Session
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.State = TSessionState.Closing;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (session.ClientSocket != null)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 第一步：shutdown
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.ClientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else if (session.State == TSessionState.Closing)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.State = TSessionState.Closed;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (session.ClientSocket != null)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 第二步： Close
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.ClientSocket.Close();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else if (session.State == TSessionState.Closed)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? lock (_sessionTable)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 第三步：remove from table
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _sessionTable.Remove(session.ID);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Decrement(ref _clientCount);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? this.OnClientRequest();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.Clear(); ?// 清空緩沖區(qū)
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else if (session.State == TSessionState.Normal) ?// 正常的會(huì)話?
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? TimeSpan ts = thisTime.Subtract(session.LastDataReceivedTime);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (Math.Abs(ts.TotalSeconds) > _maxSocketDataTimeout) ?// 超時(shí)，則準(zhǔn)備斷開連接
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.DisconnectType = TDisconnectType.Timeout;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.State = TSessionState.NoReply; ?// 標(biāo)記為將關(guān)閉、準(zhǔn)備斷開
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? finally
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? Monitor.Exit(session);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? } ?// end foreach
? ? ? ? sessionTable2.Clear();
? ? } ?// end while
}?
復(fù)制代碼
4 、結(jié)語(yǔ)
? ? ?基于多線程處理的系統(tǒng)代價(jià)是比較大的，需要經(jīng)常調(diào)用加/解鎖方法lock()或Monitor.Enter()，需要經(jīng)常創(chuàng)建處理線程等。從實(shí)際運(yùn)
行效果 看，筆者的實(shí)現(xiàn)方案有較好的穩(wěn)定性：2005年4月到5月間，在一個(gè)普通PC機(jī)器上連續(xù)運(yùn)行30多天不出一點(diǎn)故障。同時(shí)，筆者采用了
時(shí)序區(qū)間判重等算法， 有效地提高了系統(tǒng)處理與響應(yīng)速度。測(cè)試表明，在普通的PC機(jī)器（P4 2.0）上，可以做到0.5秒處理一個(gè)數(shù)據(jù)包，如
果優(yōu)化代碼和服務(wù)器，還有較大的性能提升空間。
? ? ?上面的代碼是筆者實(shí)現(xiàn)的省級(jí)公路交通流量數(shù)據(jù)服務(wù)中心（DSC）項(xiàng)目中的接收服務(wù)器框架部分，整個(gè)系統(tǒng)還包括：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)交通部的
轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程查詢客戶端、綜合報(bào)表數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)在線發(fā)布系統(tǒng)、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)等。
? ? ?實(shí)際的接收服務(wù)器類及其輔助類超過(guò)3K行，整個(gè)系統(tǒng)則超過(guò)了60K。因?yàn)槭窃缙趯?shí)現(xiàn)的程序，難免有代碼粗糙、方法欠妥的感覺，只有
留待下個(gè)版本完善擴(kuò)充 了。由于與甲方有保密合同和版權(quán)保護(hù)等，不可能公開全部源代碼，刪減也有不當(dāng)之處，讀者發(fā)現(xiàn)時(shí)請(qǐng)不吝指正。
下面是帶詳細(xì)注釋的代碼下載URL。
下載框架源碼
? ? ?附注：筆者補(bǔ)充了有關(guān)數(shù)據(jù)包界限、間斷、重疊等內(nèi)容，請(qǐng)參考指正。
標(biāo)簽: Socket
?
C# 實(shí)現(xiàn)的多線程異步Socket數(shù)據(jù)包接收器框架（補(bǔ)記）
? ? ?國(guó)慶假日的最后一天，用近9個(gè)小時(shí)寫完了C# 實(shí)現(xiàn)的多線程異步Socket數(shù)據(jù)包接收器框架（包括刪減代碼的時(shí)間）。飯后散步回來(lái)再
看，好家伙，有300多個(gè)Page Views了，超過(guò)筆者在codeproject上首日前幾個(gè)小時(shí)的PV速度了。呵呵，如果發(fā)表在筆者原博客網(wǎng)上，估計(jì)就
是自己反反復(fù)復(fù)修改記錄的數(shù)十個(gè)PV了！終究是彼網(wǎng)牛人高手太多。
? ? ?散步時(shí)仔細(xì)想想該文，發(fā)覺有三個(gè)Socket通信中關(guān)鍵與著名的問(wèn)題沒有講到或沒有講清楚：
數(shù)據(jù)包界限符問(wèn)題。根據(jù)原項(xiàng)目中交通部標(biāo)準(zhǔn)，在連續(xù)觀測(cè)站中數(shù)據(jù)包中，使用<>兩個(gè)字符表示有效數(shù)據(jù)包開始和結(jié)束。實(shí)際項(xiàng)目有各自的
具體技術(shù)規(guī)范
數(shù)據(jù)包不連續(xù)問(wèn)題。在TCP/IP等通信中，由于時(shí)延等原因，一個(gè)數(shù)據(jù)包被Socket做兩次或多次接收，此時(shí)在接收第一個(gè)包后，必須保存到
TSession的DatagramBuffer中，在以后一并處理
包并發(fā)與重疊問(wèn)題。由于客戶端發(fā)送過(guò)快或設(shè)備故障等原因，一次接收到一個(gè)半、兩個(gè)或多個(gè)包文。此時(shí)，也需要處理、一個(gè)半、兩個(gè)或多
個(gè)包
? ? ?先補(bǔ)充異步BeginReceive()回調(diào)函數(shù)EndReceiveData()中的數(shù)據(jù)包分合函數(shù)ResolveBuffer()。
復(fù)制代碼
/// <summary>
/// 1) 報(bào)文界限字符為<>，其它為合法字符,?
/// 2) 按報(bào)文頭、界限標(biāo)志抽取報(bào)文，可能合并包文
/// 3) 如果一次收完數(shù)據(jù)，此時(shí) DatagramBuffer 為空
/// 4) 否則轉(zhuǎn)存到包文緩沖區(qū) session.DatagramBuffer
/// </summary>
private void ResolveBuffer(TSession session, int receivedSize)
{
? ? // 上次留下的報(bào)文緩沖區(qū)非空（注意：必然含有開始字符 <，空時(shí)不含 <）
? ? bool hasBeginChar = (session.DatagramBufferLength > 0);?
? ? int packPos = 0; ?// ReceiveBuffer 緩沖區(qū)中包的開始位置
? ? int packLen = 0; ?// 已經(jīng)解析的接收緩沖區(qū)大小
? ? byte dataByte = 0; ?// 緩沖區(qū)字節(jié)
? ? int subIndex = 0; ? // 緩沖區(qū)下標(biāo)
? ? while (subIndex < receivedSize)
? ? {
? ? ? ? // 接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，要與報(bào)文緩沖區(qū) session.DatagramBuffer 同時(shí)考慮
? ? ? ? dataByte = session.ReceiveBuffer[subIndex];
? ? ? ??
? ? ? ? if (dataByte == TDatagram.BeginChar) // 是數(shù)據(jù)包的開始字符<，則前面的包文均要放棄
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? // <前面有非空串（包括報(bào)文緩沖區(qū)），則前面是錯(cuò)包文，防止 AAA<A,1,A> 兩個(gè)報(bào)文一次讀現(xiàn)象
? ? ? ? ? ? if (packLen > 0) ?
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramCount); ? ? ? // 前面有非空字符
? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount); ?// 一個(gè)錯(cuò)誤包
? ? ? ? ? ? ? ? this.OnDatagramError();
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? session.ClearDatagramBuffer(); ?// 清空會(huì)話緩沖區(qū)，開始一個(gè)新包
? ? ? ? ? ? packPos = subIndex; ? // 新包起點(diǎn)，即<所在位置
? ? ? ? ? ? packLen = 1; ? ? ? ? ?// 新包的長(zhǎng)度（即<）
? ? ? ? ? ? hasBeginChar = true; ?// 新包有開始字符
? ? ? ? } ? ? ? ?
? ? ? ? else if (dataByte == TDatagram.EndChar) ?// 數(shù)據(jù)包的結(jié)束字符 >
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? if (hasBeginChar) ?// 兩個(gè)緩沖區(qū)中有開始字符<
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ++packLen; ?// 長(zhǎng)度包括結(jié)束字符>
? ? ? ? ? ? ? ? // >前面的為正確格式的包，則分析該包，并準(zhǔn)備加入包隊(duì)列
? ? ? ? ? ? ? ? AnalyzeOneDatagram(session, packPos, packLen);
? ? ? ? ? ? ? ? packPos = subIndex + 1; ?// 新包起點(diǎn)。注意：subIndex 在循環(huán)最后處 + 1
? ? ? ? ? ? ? ? packLen = 0; ? ? ? ? ? ? // 新包長(zhǎng)度
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? else ?// >前面沒有開始字符，則認(rèn)為結(jié)束字符>為一般字符，待后續(xù)的錯(cuò)誤包處理
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ++packLen; ?// ?hasBeginChar = false;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? else ?// 非界限字符<>，就是是一般字符，長(zhǎng)度 + 1，待解析包處理
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ++packLen;
? ? ? ? }
? ? ? ? ++subIndex; ?// 增加下標(biāo)號(hào)
? ? } ?// end while
? ? if (packLen > 0) ?// 剩下的待處理串，分兩種情況
? ? {
? ? ? ? // 剩下包文，已經(jīng)包含首字符且不超長(zhǎng)，轉(zhuǎn)存到包文緩沖區(qū)中，待下次處理
? ? ? ? if (hasBeginChar && packLen + session.DatagramBufferLength <= _maxDatagramSize)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? session.CopyToDatagramBuffer(packPos, packLen);
? ? ? ? }
? ? ? ? else ?// 不含首字符，或超長(zhǎng)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramCount);
? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount);
? ? ? ? ? ? this.OnDatagramError();
? ? ? ? ? ? session.ClearDatagramBuffer(); ?// 丟棄全部數(shù)據(jù)
? ? ? ? }
? ? }
} ? ??
復(fù)制代碼
? ? ?分析包文AnalyzeOneDatagram()函數(shù)代碼補(bǔ)充如下：
復(fù)制代碼
/// <summary>
/// 具有<>格式的數(shù)據(jù)包加入到隊(duì)列中
/// </summary>
private void AnalyzeOneDatagram(TSession session, int packPos, int packLen)
{
? ? if (packLen + session.DatagramBufferLength > _maxDatagramSize) ?// 超過(guò)長(zhǎng)度限制
? ? {
? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramCount);
? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount);
? ? ? ? this.OnDatagramError();
? ? }
? ? else // 一個(gè)首尾字符相符的包，此時(shí)需要判斷其類型
? ? {
? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramCount);
? ? ? ? TDatagram datagram = new TDatagram();
? ? ? ? if (!datagram.CheckDatagramKind()) ?// 包格式錯(cuò)誤（只能是短期BG、或長(zhǎng)期SG包）
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramCount);
? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount);
? ? ? ? ? ? this.OnDatagramError();
? ? ? ? ? ? datagram = null; ?// 丟棄當(dāng)前包
? ? ? ? }
? ? ? ? else ?// 實(shí)時(shí)包、定期包，先解析數(shù)據(jù)，判斷正誤，并發(fā)回確認(rèn)包
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? datagram.ResolveDatagram();
? ? ? ? ? ? if (true) ?// 正確的包才入包隊(duì)列
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramQueueCount);
? ? ? ? ? ? ? ? lock (_datagramQueue)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _datagramQueue.Enqueue(datagram); ?// 數(shù)據(jù)包入隊(duì)列
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount);
? ? ? ? ? ? ? ? this.OnDatagramError();
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
? ? session.ClearDatagramBuffer(); ?// 清包文緩沖區(qū)
}
復(fù)制代碼
? ? ?TSession的拷貝轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)包文的方法CopyToDatagramBuffer()代碼如下：
復(fù)制代碼
/// <summary>
/// 拷貝接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（即多次讀一個(gè)包文）
/// </summary>
public void CopyToDatagramBuffer(int startPos, int packLen) ?
{
? ? int datagramLen = 0;
? ? if (DatagramBuffer != null) datagramLen = DatagramBuffer.Length;
? ? // 調(diào)整長(zhǎng)度（DataBuffer 為 null 不會(huì)出錯(cuò)）
? ? Array.Resize(ref DatagramBuffer, datagramLen + packLen);
? ? // 拷貝到數(shù)據(jù)就緩沖區(qū)
? ? Array.Copy(ReceiveBuffer, startPos, DatagramBuffer, datagramLen, packLen);
}
復(fù)制代碼
? ? ?代碼中注釋比較詳細(xì)了，下面指出其思路：
使用TSession會(huì)話對(duì)象的字節(jié)數(shù)組ReceiveBuffer保存BeginReceiver()接收到的數(shù)據(jù)，使用 字節(jié)數(shù)組DatagramBuffer保存一次接收后分解
或合并的剩下的包文。本項(xiàng)目中，由于是5分鐘一個(gè)包，正常情況下不需要用到 DatagramBuffer數(shù)組
處理ReceiveBuffer中的字節(jié)數(shù)據(jù)包時(shí)，先考慮DatagramBuffer是否有開始字符<。如果有，則當(dāng)前包文是前個(gè)包文的補(bǔ)充，否則前個(gè)包文是
錯(cuò)誤的。正確的包文可能存在于兩個(gè)緩沖區(qū)中，見分析函數(shù)AnalyzeOneDatagram()
分析完接收數(shù)據(jù)包后，剩下的轉(zhuǎn)存到DatagramBuffer中，見函數(shù)CopyToDatagramBuffer()
? ? ?設(shè)計(jì)時(shí)考慮的另一個(gè)重要問(wèn)題就是處理速度。如果自動(dòng)觀測(cè)站達(dá)到100個(gè)，此時(shí)5*60=300秒鐘就有100個(gè)包，即每3秒種一個(gè)包，不存在
處理速度慢問(wèn) 題。但是，真正耗時(shí)的是判斷包是否重復(fù)！特別地，當(dāng)設(shè)備故障時(shí)存在混亂上傳數(shù)據(jù)包現(xiàn)象，此時(shí)將存在大量的重復(fù)包。筆
者采用了所謂的區(qū)間判重算法，較好地解 決了判重速度問(wèn)題，使得系統(tǒng)具有很好的可伸縮性（分析算法的論文被EI核心版收錄，呵呵，意
外收獲）。事實(shí)上，前年的交通部接收服務(wù)器還不具備該項(xiàng)功能， 可能是太費(fèi)時(shí)間了。
? ? ?還有，就是在.NET Framework的托管CLR下，系統(tǒng)本身的響應(yīng)速度如何？當(dāng)時(shí)的確沒有把握，認(rèn)為只要穩(wěn)定性和速度滿足要求就行了。
三年半運(yùn)行情況表明，系統(tǒng)有良好的處理速度、很好的穩(wěn)定性、滿足了部省要求。
========
.NET(C#)：使用UPnP來(lái)穿透NAT使內(nèi)網(wǎng)接口對(duì)外網(wǎng)可見
在寫完Object 672后，軟件的一個(gè)致命問(wèn)題暴露出來(lái)，如果服務(wù)器和客戶端都在內(nèi)網(wǎng)環(huán)境下，即雙方都通過(guò)NAT來(lái)接觸外網(wǎng)，那么此時(shí)客戶端是無(wú)法直接和服務(wù)器交流的。
?
解決方案可以是：
1：把服務(wù)器部署在不存在NAT的公網(wǎng)環(huán)境下。
?
2：使用常見的NAT穿透方法比如UDP打洞，或者STUN協(xié)議，但是這些方法都需要另一個(gè)已知的部署在公網(wǎng)環(huán)境下的服務(wù)器。
?
3：就是這篇文章主要討論的方案，即不需要部署任何公網(wǎng)環(huán)境下的服務(wù)器，通過(guò)路由器支持的UPnP協(xié)議來(lái)把內(nèi)網(wǎng)的接口綁定到公網(wǎng)接口上
。
?
UPnP的一大優(yōu)勢(shì)就是不會(huì)像UDP打洞那樣，內(nèi)網(wǎng)接口不需要先向外部接口發(fā)送UDP包來(lái)把綁定的公網(wǎng)接口告訴NAT，而且對(duì)于對(duì)稱NAT，UDP打
洞是無(wú)效的。而UPnP一旦設(shè)置成功后，內(nèi)網(wǎng)接口完全以綁定的公網(wǎng)接口暴露在公網(wǎng)中。
演示程序的運(yùn)行是這樣的：
image
具體過(guò)程：
??
1. 輸出用戶Host Name和內(nèi)網(wǎng)IP地址。
? ?
2. 通過(guò)UPnP把內(nèi)網(wǎng)IP地址，內(nèi)部端口號(hào)綁定到一個(gè)外部端口號(hào)上。
? ?
3. 通過(guò)HTTP從外部網(wǎng)站獲取公網(wǎng)IP地址。
? ?
4. 在內(nèi)網(wǎng)中創(chuàng)建TCP Socket服務(wù)器。
? ?
5. 建立另一個(gè)TCP Socket客戶端，然后嘗試連接上面獲取的公網(wǎng)IP和UPnP綁定的外部端口。
? ?
6. 如果一切沒有問(wèn)題的話，此時(shí)會(huì)成功連接到服務(wù)器，并收到回應(yīng)！
?
在.NET環(huán)境下使用Windows的UPnP組件需要現(xiàn)在工程中引用：NATUPnP 1.0 Type Library，這是一個(gè)COM類庫(kù)。
?
下面開始逐句分析源代碼，源代碼均擬用戶已加入下列命名空間：
? ?
using System.Net; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ?
using System.Net.Sockets; ? ? ? ? ? ?
? ?
using System.Text.RegularExpressions; ?//提取IP時(shí)的正則
? ?
using System.Threading.Tasks; ? ? ? ? ?//Task
? ?
using System.IO; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //讀取服務(wù)器信息用到StreamReader
? ?
using NATUPNPLib; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//Windows UPnP COM組件
?
首先輸出本機(jī)（也就是內(nèi)網(wǎng)接口信息），這個(gè)很簡(jiǎn)單了：
//獲取Host Name
var name =Dns.GetHostName();
? ?
Console.WriteLine("用戶："+ name);
? ?
//從當(dāng)前Host Name解析IP地址，篩選IPv4地址是本機(jī)的內(nèi)網(wǎng)IP地址。
? ?
var ipv4 =Dns.GetHostEntry(name).AddressList.Where(i => i.AddressFamily ==AddressFamily.InterNetwork).FirstOrDefault();
? ?
Console.WriteLine("內(nèi)網(wǎng)IP："+ ipv4);
接 下來(lái)就是設(shè)置UPnP了，首先需要初始化UPnPNAT類型（他是一個(gè)接口，只不過(guò)通過(guò)CoClass特性把執(zhí)行導(dǎo)向UPnPNATClass類型），接 著通
過(guò)UPnPNAT的StaticPortMappingCollection來(lái)添加或者刪除UPnP綁定。注意在沒有路由器或者路由器的UPnP不開 啟的情況下，
StaticPortMappingCollection屬性可能會(huì)返回null。
代碼如下：
Console.WriteLine("設(shè)置UPnP");
??
//UPnP綁定信息
var eport =8733;
??
var iport =8733;
??
var description ="Mgen測(cè)試";
//創(chuàng)建COM類型
? ?
var upnpnat =newUPnPNAT();
? ?
var mappings = upnpnat.StaticPortMappingCollection;
//錯(cuò)誤判斷
? ?
if (mappings ==null)
{
? ? Console.WriteLine("沒有檢測(cè)到路由器，或者路由器不支持UPnP功能。");
? ? return;
}
?
//添加之前的ipv4變量（內(nèi)網(wǎng)IP），內(nèi)部端口，和外部端口
? ?
mappings.Add(eport, "TCP", iport, ipv4.ToString(), true, description);
Console.WriteLine("外部端口：{0}", eport);
? ?
Console.WriteLine("內(nèi)部端口：{0}", iport);
如果成功后，你應(yīng)該可以在路由器的UPnP選項(xiàng)中看到這些數(shù)據(jù)：
image
設(shè)置好UPnP后，開始獲取外網(wǎng)IP地址，可以通過(guò)這個(gè)網(wǎng)址（http://checkip.dyndns.org/）。此時(shí)只需要發(fā)送一個(gè)HTTP GET請(qǐng)求，然后把返
回的HTML中的IP地址提取出來(lái)就可以了，我們用正則來(lái)提取IP地址。
?
代碼如下：
??
//外網(wǎng)IP變量
??
string eip;
? ?
//正則
? ?
var regex =@"\b\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\b";
??
using (var webclient =newWebClient())
{
??
? ? var rawRes = webclient.DownloadString("http://checkip.dyndns.org/");
? ? eip =Regex.Match(rawRes, regex).Value; ??
}
? ?
Console.WriteLine("外網(wǎng)IP："+ eip);
?
OK，這個(gè)時(shí)候（如果一切順利的話），一切準(zhǔn)備工作都做好了。我們有了：內(nèi)網(wǎng)IP，內(nèi)部端口，外網(wǎng)IP，外部端口。那么就可以做一個(gè)TCP
連接做測(cè)試了。
?
直接建立一個(gè)TCP服務(wù)端，代表在NAT下的服務(wù)器，注意端口號(hào)要綁定到UPnP設(shè)置時(shí)的內(nèi)部端口。
?
代碼：
??
//在NAT下的服務(wù)器
? ?
var socket =newSocket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
? ?
//綁定內(nèi)網(wǎng)IP和內(nèi)部端口
??
socket.Bind(newIPEndPoint(ipv4, iport));
? ?
socket.Listen(1);
//在另一個(gè)線程中運(yùn)行客戶端Socket
? ?
Task.Run(() =>
? ?
? ? {
? ?
? ? ? ? Task.Delay(1000);
? ?
? ? ? ? ClientSocket(eip, eport);
??
? ? });
? ?
//成功連接
? ?
var client = socket.Accept();
? ?
//服務(wù)器向客戶端發(fā)送信息
? ?
client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("=== 歡迎來(lái)到Mgen的服務(wù)器！==="+Environment.NewLine));
??
Console.ReadKey(false);
上 面的ClientSocket方法就是客戶端的Socket連接執(zhí)行，注意TCP協(xié)議是不保留數(shù)據(jù)邊界的，因此服務(wù)器在發(fā)送消息時(shí)，后面加了個(gè)換行符?
（Environment.NewLine），然后在客戶端接受數(shù)據(jù)時(shí)，使用Socket –> NetworkStream –> StreamReader的嵌套組合，最后由
StreamReader的ReadLine讀取數(shù)據(jù)，這樣確保會(huì)讀到最后的換行符。
?
ClientSocket方法的執(zhí)行代碼：
//ip參數(shù)和port參數(shù)是公網(wǎng)的IP地址，和UPnP中的外部端口
? ?
staticvoid ClientSocket(string ip, int port)
? ?
{
??
? ? try
??
? ? {
??
? ? ? ? Console.WriteLine("建立客戶端TCP連接");
??
? ? ? ? var socket =newSocket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
? ?
? ? ? ? socket.Connect(newIPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), port));
? ? ? ? using (var ns =newNetworkStream(socket))
? ?
? ? ? ? using (var sr =newStreamReader(ns, Encoding.Unicode))
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ?Console.WriteLine("收到來(lái)自服務(wù)器的回應(yīng)：");
? ?
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(sr.ReadLine());
??
? ? ? ? }
? ?}
? ? catch (Exception ex)
? ? {
? ? ? ? Console.WriteLine(ex.Message);
? ? }
}
OK。
?
源代碼下載 ? ? 下載頁(yè)面 ? ? ?注意：鏈接是微軟SkyDrive頁(yè)面，下載時(shí)請(qǐng)用瀏覽器直接下載，用某些下載工具可能無(wú)法下載 ? ? ?源代
碼環(huán)境：Microsoft Visual Studio Express 2012 for Windows Desktop ? ? ?注意：源代碼不包含引用的外部類庫(kù)文件
========
總結(jié)
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