2022年C#网络编程初探 .pdf

我们知道 C和 C的差异之一，就是他本身没有类库，所使用的类库是.Net 框架中的类库-.Net FrameWork SDK 。在 .Net FrameWork SDK 中为网络编程提供了二个名称空间：System.Net 和System.Net.Sockets 。 C就是通过这二个名称空间中封装的类和方法实现网络通讯的。首先我们解释一下在网络编程时候，经常遇到的几个概念：同步（synchronous）、异步（ asynchronous）、阻塞（ Block ）和非阻塞（Unblock ）：所谓同步方式， 就是发送方发送数据包以后，不等接受方响应，就接着发送下一个数据包。异步方式就是当发送方发送一个数据包以后，一直等到接受方响应后，才接着发送下一个数据包。 而阻塞套接字是指执行此套接字的网络调用时，直到调用成功才返回，否则此套节字就一直阻塞在网络调用上，比如调用StreamReader 类的 Readlin ( )方法读取网络缓冲区中的数据，如果调用的时候没有数据到达，那么此Readlin ( ) 方法将一直挂在调用上，直到读到一些数据， 此函数调用才返回；而非阻塞套接字是指在执行此套接字的网络调用时，不管是否执行成功，都立即返回。 同样调用StreamReader 类的 Readlin ( )方法读取网络缓冲区中数据，不管是否读到数据都立即返回，而不会一直挂在此函数调用上。在Windows 网络通信软件开发中， 最为常用的方法就是异步非阻塞套接字。平常所说的C/S （客户端 /服务器）结构的软件采用的方式就是异步非阻塞模式的。其实在用 C进行网络编程中，我们并不需要了解什么同步、异步、 阻塞和非阻塞的原理和工作机制，因为在.Net FrameWrok SDK 中已经已经把这些机制给封装好了。下面我们就用 C开一个具体的网络程序来说明一下问题。一本文中介绍的程序设计及运行环境（1） .微软视窗2000 服务器版（2） .Net Framework SDK Beta 2以上版本名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 16 页 - - - - - - - - - 二服务器端程序设计的关键步骤以及解决办法：在下面接受的程序中，我们采用的是异步阻塞的方式。（1）.首先要要在给定的端口上面创建一个tcpListener 对象侦听网络上面的请求。当接收到连结请求后通过调用tcpListener 对象的 AcceptSocket 方法产生一个用于处理接入连接请求的Socket 的实例。下面是具体实现代码：/ 创建一个 tcpListener对象，此对象主要是对给定端口进行侦听tcpListener = new TcpListener ( 1234 ) ; / 开始侦听tcpListener.Start ( ) ; / 返回可以用以处理连接的Socket 实例socketForClient = tcpListener.AcceptSocket ( ) ; （2）.接受和发送客户端数据：此时 Socket 实例已经产生，如果网络上有请求，在请求通过以后，Socket 实例构造一个NetworkStream 对象， NetworkStream 对象为网络访问提供了基础数据流。我们通过名称空间 System.IO 中封装的二个类StreamReader和StreamWriter 来实现对NetworkStream 对象的访问。其中StreamReader类中的 ReadLine ( )方法就是从NetworkStream 对象中读取一行字符；StreamWriter 类中的 WriteLine ( ) 方法就是对NetworkStream 对象中写入一行字符串。从而实现在网络上面传输字符串，下面是具体的实现代码：try / 如果返回值是 true，则产生的套节字已经接受来自远方的连接请求名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 16 页 - - - - - - - - - if ( socketForClient.Connected ) ListBox1.Items.Add ( 已经和客户端成功连接！ ) ; while ( true ) / 创建 networkStream对象通过网络套节字来接受和发送数据networkStream = new NetworkStream ( socketForClient ) ; / 从当前数据流中读取一行字符，返回值是字符串streamReader = new StreamReader ( networkStream ) ; string msg = streamReader.ReadLine ( ) ; ListBox1.Items.Add ( 收到客户端信息： + msg ) ; streamWriter = new StreamWriter ( networkStream ) ; if ( textBox1.Text != ) ListBox1.Items.Add ( 往客户端反馈信息： + textBox1.Text ) ; / 往当前的数据流中写入一行字符串streamWriter.WriteLine ( textBox1.Text ) ; / 刷新当前数据流中的数据streamWriter.Flush ( ) ; catch ( Exception ey ) MessageBox.Show ( ey.ToString ( ) ) ; （3）.最后别忘了要关闭所以流，停止侦听网络，关闭套节字，具体如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 16 页 - - - - - - - - - / 关闭线程和流networkStream.Close ( ) ; streamReader.Close ( ) ; streamWriter.Close ( ) ; _thread1.Abort ( ) ; tcpListener.Stop ( ) ; socketForClient.Shutdown ( SocketShutdown.Both ) ; socketForClient.Close ( ) ; 三 C网络编程服务器端程序的部分源代码（server.cs）：由于在此次程序中我们采用的结构是异步阻塞方式，所以在实际的程序中，为了不影响服务器端程序的运行速度，我们在程序中设计了一个线程，使得对网络请求侦听，接受和发送数据都在线程中处理，请在下面的代码中注意这一点，下面是server.cs的完整代码：using System ; using System.Drawing ; using System.Collections ; using System.ComponentModel ; using System.Windows.Forms ; using System.Data ; using System.Net.Sockets ; using System.IO ; using System.Threading ; using System.Net ; / 导入程序中使用到的名字空间public class Form1 : Form private ListBox ListBox1 ; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 16 页 - - - - - - - - - private Button button2 ; private Label label1 ; private TextBox textBox1 ; private Button button1 ; private Socket socketForClient ; private NetworkStream networkStream ; private TcpListener tcpListener ; private StreamWriter streamWriter ; private StreamReader streamReader ; private Thread _thread1 ; private System.ComponentModel.Container components = null ; public Form1 ( ) InitializeComponent ( ) ; / 清除程序中使用的各种资源protected override void Dispose ( bool disposing ) if ( disposing ) if ( components != null ) components.Dispose ( ) ; base.Dispose ( disposing ) ; private void InitializeComponent ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 16 页 - - - - - - - - - label1 = new Label ( ) ; button2 = new Button ( ) ; button1 = new Button ( ) ; ListBox1 = new ListBox ( ) ; textBox1 = new TextBox ( ) ; SuspendLayout ( ) ; label1.Location = new Point ( 8 , 168 ) ; label1.Name = label1 ; label1.Size = new Size ( 120 , 23 ) ; label1.TabIndex = 3 ; label1.Text = 往客户端反馈信息： ; / 同样的方式设置其他控件, 这里略去this.Controls.Add ( button1 ) ; this.Controls.Add ( textBox1 ) ; this.Controls.Add ( label1 ) ; this.Controls.Add ( button2 ) ; this.Controls.Add ( ListBox1 ) ; this.MaximizeBox = false ; this.MinimizeBox = false ; this.Name = Form1 ; this.Text = C的网络编程服务器端！ ; this.Closed += new System.EventHandler ( this.Form1_Closed ) ; this.ResumeLayout ( false ) ; private void Listen ( ) / 创建一个 tcpListener对象，此对象主要是对给定端口进行侦听名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 16 页 - - - - - - - - - tcpListener = new TcpListener ( 1234 ) ; / 开始侦听tcpListener.Start ( ) ; / 返回可以用以处理连接的Socket 实例socketForClient = tcpListener.AcceptSocket ( ) ; try / 如果返回值是 true，则产生的套节字已经接受来自远方的连接请求if ( socketForClient.Connected ) ListBox1.Items.Add ( 已经和客户端成功连接！ ) ; while ( true ) / 创建 networkStream对象通过网络套节字来接受和发送数据networkStream = new NetworkStream ( socketForClient ) ; / 从当前数据流中读取一行字符，返回值是字符串streamReader = new StreamReader ( networkStream ) ; string msg = streamReader.ReadLine ( ) ; ListBox1.Items.Add ( 收到客户端信息： + msg ) ; streamWriter = new StreamWriter ( networkStream ) ; if ( textBox1.Text != ) ListBox1.Items.Add ( 往客户端反馈信息： + textBox1.Text ) ; / 往当前的数据流中写入一行字符串streamWriter.WriteLine ( textBox1.Text ) ; / 刷新当前数据流中的数据streamWriter.Flush ( ) ; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 16 页 - - - - - - - - - catch ( Exception ey ) MessageBox.Show ( ey.ToString ( ) ) ; static void Main ( ) Application.Run ( new Form1 ( ) ) ; private void button1_Click ( object sender , System.EventArgs e ) ListBox1.Items .Add ( 服务已经启动！ ) ; _thread1 = new Thread ( new ThreadStart ( Listen ) ) ; _thread1.Start ( ) ; private void button2_Click ( object sender , System.EventArgs e ) / 关闭线程和流networkStream.Close ( ) ; streamReader.Close ( ) ; streamWriter.Close ( ) ; _thread1.Abort ( ) ; tcpListener.Stop ( ) ; socketForClient.Shutdown ( SocketShutdown.Both ) ; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 16 页 - - - - - - - - - socketForClient.Close ( ) ; private void Form1_Closed ( object sender , System.EventArgs e ) / 关闭线程和流networkStream.Close ( ) ; streamReader.Close ( ) ; streamWriter.Close ( ) ; _thread1.Abort ( ) ; tcpListener.Stop ( ) ; socketForClient.Shutdown ( SocketShutdown.Both ) ; socketForClient.Close ( ) ; 四客户端程序设计的关键步骤以及解决办法：（1）.连接到服务器端的指定端口：我们采用的本地机既做服务器也做客户机，你可以通过修改IP 地址来确定自己想要连接的服务器。 我们在连接的时候采用了TcpClient 类，此类是在较高的抽象级别（高于 Socket类）上面提供TCP 服务。下面代码就是连接到本地机（端口为1234），并获取响应流：/ 连接到服务器端口，在这里是选用本地机器作为服务器，你可以通过修改IP 地址来改变服务器try myclient = new TcpClient ( localhost , 1234 ) ; catch 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 16 页 - - - - - - - - - MessageBox.Show ( 没有连接到服务器！ ) ; return ; / 创建 networkStream对象通过网络套节字来接受和发送数据networkStream = myclient.GetStream ( ) ; streamReader = new StreamReader ( networkStream ) ; streamWriter = new StreamWriter ( networkStream ) ; （2）.实现接受和发送数据：在接受和发送数据上面，我们依然采用了NetworkStream 类，因为对他进行操作比较简单，具体实现发送和接受还是通过命名空间System.IO 中StreamReader类 ReadLine ( )方法和 StreamWriter 类的 WriteLine ( ) 方法。具体的实现方法如下：if ( textBox1.Text = ) MessageBox.Show ( 请确定文本框为非空！ ) ; textBox1.Focus ( ) ; return ; try string s ; / 往当前的数据流中写入一行字符串streamWriter.WriteLine ( textBox1.Text ) ; / 刷新当前数据流中的数据streamWriter.Flush ( ) ; / 从当前数据流中读取一行字符，返回值是字符串名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 16 页 - - - - - - - - - s = streamReader.ReadLine ( ) ; ListBox1.Items.Add ( 读取服务器端发送内容： + s ) ; catch ( Exception ee ) MessageBox.Show ( 从服务器端读取数据出现错误，类型为： + ee.ToString ( ) ) ; （3）.最后一步和服务器端是一样的，就是要关闭程序中创建的流，具体如下：streamReader.Close ( ) ; streamWriter.Close ( ) ; networkStream.Close ( ) ; 五客户端的部分代码：由于在客户端不需要侦听网络，所以在调用上面没有程序阻塞情况，所以在下面的代码中，我们没有使用到线程，这是和服务器端程序的一个区别的地方。总结上面的这些关键步骤，可以得到一个用C网络编程完整的客户端程序（client.cs），具体如下：using System ; using System.Drawing ; using System.Collections ; using System.ComponentModel ; using System.Windows.Forms ; using System.Data ; using System.Net.Sockets ; using System.IO ; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 16 页 - - - - - - - - - using System.Threading ; / 导入程序中使用到的名字空间public class Form1 : Form private ListBox ListBox1 ; private Label label1 ; private TextBox textBox1 ; private Button button3 ; private NetworkStream networkStream ; private StreamReader streamReader ; private StreamWriter streamWriter ; TcpClient myclient ; private Label label2 ; private System.ComponentModel.Container components = null ; public Form1 ( ) InitializeComponent ( ) ; / 清除程序中使用的各种资源protected override void Dispose ( bool disposing ) if ( disposing ) if ( components != null ) components.Dispose ( ) ; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 16 页 - - - - - - - - - base.Dispose ( disposing ) ; private void InitializeComponent ( ) label1 = new Label ( ) ; button3 = new Button ( ) ; ListBox1 = new ListBox ( ) ; textBox1 = new TextBox ( ) ; label2 = new Label ( ) ; SuspendLayout ( ) ; label1.Location = new Point ( 8 , 168 ) ; label1.Name = label1 ; label1.Size = new Size ( 56 , 23 ) ; label1.TabIndex = 3 ; label1.Text = 信息： ; / 同样方法设置其他控件AutoScaleBaseSize = new Size ( 6 , 14 ) ; ClientSize = new Size ( 424 , 205 ) ; this.Controls.Add ( button3 ) ; this.Controls.Add ( textBox1 ) ; this.Controls.Add ( label1 ) ; this.Controls.Add ( label2 ) ; this.Controls.Add ( ListBox1 ) ; this.MaximizeBox = false ; this.MinimizeBox = false ; this.Name = Form1 ; this.Text = C的网络编程客户器端！ ; this.Closed += new System.EventHandler ( this.Form1_Closed ) ; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 16 页 - - - - - - - - - this.ResumeLayout ( false ) ; / 连接到服务器端口，在这里是选用本地机器作为服务器，你可以通过修改IP 地址来改变服务器try myclient = new TcpClient ( localhost , 1234 ) ; catch MessageBox.Show ( 没有连接到服务器！ ) ; return ; / 创建 networkStream对象通过网络套节字来接受和发送数据networkStream = myclient.GetStream ( ) ; streamReader = new StreamReader ( networkStream ) ; streamWriter = new StreamWriter ( networkStream ) ; static void Main ( ) Application.Run ( new Form1 ( ) ) ; private void button3_Click ( object sender , System.EventArgs e ) if ( textBox1.Text = ) MessageBox.Show ( 请确定文本框为非空！ ) ; textBox1.Focus ( ) ; return ; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 16 页 - - - - - - - - - try string s ; / 往当前的数据流中写入一行字符串streamWriter.WriteLine ( textBox1.Text ) ; / 刷新当前数据流中的数据streamWriter.Flush ( ) ; / 从当前数据流中读取一行字符，返回值是字符串s = streamReader.ReadLine ( ) ; ListBox1.Items.Add ( 读取服务器端发送内容： + s ) ; catch ( Exception ee ) MessageBox.Show ( 从服务器端读取数据出现错误，类型为： + ee.ToString ( ) ) ; private void Form1_Closed ( object sender , System.EventArgs e ) streamReader.Close ( ) ; streamWriter.Close ( ) ; networkStream.Close ( ) ; 下图是编译上面二个程序后运行的界面：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 16 页 - - - - - - - - - 图 01：C编写网络程序运行界面七总结：虽然在 .Net FrameWrok SDK 中只为网络编程提供了二个命名空间，但这二个命名空间中的内容却是十分丰富的，C利用这二个命名空间既可以实现同步和异步，也可以实现阻塞和非阻塞。 本文通过用C编写一个网络上信息传输的程序，展现了其丰富的内容，由于篇幅所限，更深，更强大的功能还需要读者去实践、探索。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 16 页 - - - - - - - - -