《CSocket网络编程》PPT课件.ppt

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1、C#Socket网络编程 C#下实现套接字（Sockets）编程的一些基本知识 套接字基本概念 套接字是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。可以将套接字看作不同主机间的进程进可以将套接字看作不同主机间的进程进行双向通信的端点行双向通信的端点，它构成了单个主机内及整个网络间的编程界面。套接字存在于通信域中，通信域是为了处理一般的线程通过套接字通信而引进的一种抽象概念。套接字通常和同一个域中的套接字交换数据（数据交换也可能穿越域的界限，但这时一定要执行某种解释程序）。各种进程使用这个相同的域互相之间用Internet协议簇来进行通信。套接字分类 套接字可以根据通信性质分类，

2、这种性质对于用户是可见的。应用程序一般仅在同一类的套接字间进行通信。不过只要底层的通信协议允许，不同类型的套接字间也照样可以通信。套接字有两种不同的类型：流套接字流套接字和数据报套接字数据报套接字。套接字工作原理 套接字可以像Stream流一样被视为一个数据通道，这个通道架设在客户端应用程序和服务器端程序之间，数据的读取（接收）和写入（发送）均针对这个通道来进行。因此要通过网络进行通信，就至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称之为客户端套接字(ClientSocket)，另一个运行于服务器端，称之为服务器端套接字(ServerSocket)。当创建了这两个套接字对象之后，将这两个套接字连

3、接起来就可以实现数据传送了。根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标，套接字之间的连接过程可以分为三个步骤：服务器监听服务器监听,客户端请求客户端请求 ,连接确认连接确认。TcpClient类和TcpListener类l为了简化编程，.NET提供面向TCP编程的相关类，主要包括TcpClient和TcpListener。这些类比位于底层的Socket类提供了更高层次的抽象，它们封装TCP套接字的创建，不需要处理连接的细节。这样，在编写面向TCP的网络应用程序时便可以优先尝试使用TcpClient和TCPListener，而不是直接使用Socket。l1、TcpClient类lTcpClie

4、nt类为TCP网络服务提供客户端连接，它构建于Socket类之上，以提供较高级别的TCP服务，即提供了通过网络连接、发送和接收数据的简单方法。用于在同步阻止模式下通过网络来连接、发送和接收流数据。另外，通过与NetworkStream对象的关联，使得用户可以通过流操作方式实现对网络连接状态下数据的发送和接收。l（1）创建TcpClient实例lTcpClient类有4种构造函数的重载形式，分别对应4种创建实例的方法。l1)TcpClient()，这种不带任何参数的构造函数将使用本机默认的IP地址并将使用默认的通信端口号0。当然，如果本机不止一个IP地址时将无法选择使用。l2)TcpClient

5、（AddressFamily），使用指定的地址族初始化TcpClient类的新实例。l3)TcpClient(IPEndPoint)，即使用本机IPEndPoint创建TcpClient的实例。其中IPEndPoint将网络端点表示为IP地址和端口号，用于指定在建立远程主机连接时所使用的本地网络接口IP地址和端口号。l4)TcpClient(String,lnt32)，初始化TcpClient类的新实例并连接到指定主机上的指定端口。因此，在TcpClient的构造函数中，如果没有指定远程主机名和端口号，它只是用来实例化TcpClient同时实现与本地IP地址和Port端口的绑定。l（2）与远程

6、主机建立连接l如果在TcpClient的实例化过程中没有实现与远程主机的连接，则可以通过Connect方法来实现与指定远程主机的连接。Connect方法使用指定的主机名和端口号将客户端连接到远程主机，其使用方法如下。l1)Connect(IPEndPoint)，使用指定的远程网络终结点将客户端连接到远程TCP主机。l2)Connect(IPAddress)，使用指定的IP地址和端口号将客户端连接到远程TCP主机。l 3)Connect(IPAddress，Int32)，使用指定的IP地址和端口号将客户端连接到远程TCP主机。l 4)Connect(String，Int32)，使用指定的主机名和

7、端口号将客户端连接到指定主机上的指定端口。l如下代码段描述了TcpClient实例的创建以及与指定远程主机的连接过程。lm_client=new TcpClient();lm_client.Connect(m_servername,m_port);（3）利用NetworkStream实例发送和接收数据lTcpClient类创建在Socket之上，提供了更高层次的TCP服务抽象，特别是在网络数据的发送和接收方面，TcpClient使用标准的Stream流处理技术，通过使用NetworkStream实例的读写操作来实现网络数据的接收和发送，因此更加方便直观。但NetworkStream与普通流St

8、ream有所不同，NetworkStream没有当前位置概念，不支持查找和对数据流的随机访问。l该方法首先通过TcpClient.GetStream来返回NetworkStream实例，进而利用所获取的NetworkStream实例的读写方法Write和Read来发送和接收数据，其实现代码如下所示。lrs=new StreamReader(m_client.GetStream()；/获取接收数据的网络流实例lws=m_client.GetStream()；/获取发送数据的网络流实例lm retumData-rs.ReadLine()；/接收网络数据lConsole.WriteLine(m_ r

9、eturnData);lws.Write(data，0，data.Length);/向网络发送数据l（4）关闭TCP套接字l 在与服务器完成通信后，应该调用Close()方法释放所有的资源。lm_client.Close()；2、TcpListener类lTcpClient类实现了客户端编程抽象，因此构建客户端网络应用程序便可以直接使用TcpClient取代Socket，更加方便易用。同样，对于服务器端应用程序的构建，C#提供了TcpListener类。该类也是构建于Socket之上，提供了更高抽象级别的TCP服务，使得程序员能更方便地编写服务器端应用程序。TcpListener通过实例创建过

10、程完成与本地网络接口的绑定，并由所创建的实例调用Start方法启动侦听；当侦听到客户端应用程序的连接请求后，根据客户端应用程序的不同请求方式，可以通过AcceptTcpClient方法接受传入的连接请求并创建TcpClient实例以处理请求，或者通过AcceptSocket方法接受传入的连接请求并创建Socket实例以处理请求，并由所创建的TcpClient实例或Socket实例完成与客户端应用程序的网络数据传输。最后，需要使用Stop关闭用于侦听传入连接的Socket，同时也必须关闭从AcceptSocket或AcceptTcpClient返回的任何实例，以释放相关资源。l（1）创建TcpL

11、istener实例lTcpListener类提供了3种构造函数的重载形式来创建TcpListener卖例。l1)TcpListener(port);指定本机端口l2)public TcpListener(IPEndPoint)指定本机终结点l3)public TcpListener(IPAddress，port)指定本机IP地址及端口l分别根据指定的侦听端口、IPEndPoint对象（包含了IP地址和端口号）、IPAddress对象和端口号来创建TcpListener实例，并且实现与默认端口或指定地址和端口的绑定，如下代码所示。lm_host=IPAddress.Parse(m_serverI

12、P);lm_Listener=new TcpListener(m_host,m_port);l（2）侦听l创建TcpListener实例后，便可以调用Start方法启动侦听，即该方法将调用TcpListener实例的基础Socket上的Listen方法，开始侦听客户的连接请求，如下代码所示。lm_Listener.Start()；l（3）接收连接请求l当侦听到有客户连接请求时，可以使用AcceptSocket或AcceptTcpClient接收任何当前在队列中挂起的连接请求。这两种方法分别返回一个Socket或TcpClient实例以接受客户的连接请求，如下面代码所示。lTcpClient m

13、client=mListener.AcceptTcpClient();l（4）收发数据l如果接收连接请求时返回的是Socket实例，则可以用Send和Receive方法实现与客户的通信。如果返回的是TcpClient实例，则可以通过对NetworkStream的读写来实现与客户的数据通信。由于服务器可以同时与多个客户建立连接并进行数据通信，因此往往会引入多线程技术，为每个客户的连接建立一个线程，在该线程中实现与客户的数据通信。如下代码所示。l 为每个客户连接创建并启动一个线程l TcpClient m_client=m_Listener.AcceptTcpClient();l ClientHa

14、ndle mhandle=new ClientHandle();l m_handle.ClientSocket=m_client;l Thread m_clientthread=new Thread(new ThreadStart(m_handle.ResponseClient;l m_clientthread.Start();l线程处理代码：l public void ResponseClient()l if(m_clientsocket 1 2null)l l StreamReader rs=new StreamReader(m_clientsocket.GetStream();l Net

15、workStream ws=m_clientsocket.GetStream();l while(true)l l /接收信息l m_retumData=rs.ReadLine();l /回送信息l ws.Write(data,O,data.Length);l l m_clientsocket.Close();l l（5）关闭连接l与客户程序通信完成之后，最后一步是停止侦听套接字，此时可以调用TcpListener的Stop方法来实现。进程与线程l(1)进程l程序是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合，是一段静态的代码。而进程通常被定义为一个正在运行的程序的实例，是系统进行调度和资源

16、分配的一个独立单位。进程使用系统中的运行资源，而程序不能申请系统资源，不能被系统调度，也不能作为独立运行的单位，因此，它不占用系统的运行资源。l(2)线程l线程与进程相似，是一段完成某个特定功能的代码，是程序中的一个执行流。线程也由两个部分组成。操作系统用来管理线程的内核对象。内核对象也是系统用来存放线程统计信息的地方。另一个是线程的堆栈。它用于维护线程在执行代码时需要的所有函数的参数和局部变量。l线程总是在某个进程环境中创建，而且它的整个生命期都是在该进程中生存的。这意味着线程是在它的进程地址空间中执行代码的，并且在地址的进程空间中对数据进行操作。(3)线程与进程的比较l一个进程就是一个执行

17、中的程序。每一个进程都有自己独立的一块内存空间和一组系统资源。在进程概念中，每一个进程的内部数据和状态都是完全独立的。多进程是指在操作系统中能同时运行多个任务程序。l线程是比进程更小的执行单位。一个进程在其执行过程中，可以产生多个线程。每介线程是进程内部一个单一的执行流。多线程则指的是在单个程序中可以同时运行多个不同的线程，执行不同的任务。多线程意味着一个程序的多行语句看上去像在同一时间内同时运行。l进程的特点是允许计算机同时运行两个或更多的程序；在基于线程的多任务处理环境中，线程是最小的处理单位；多个进程的内部数据和状态都是完全独立的，而多线程共享一块内存空间和一组系统资源，有可能互相影响；

18、线程本身的数据通常只有寄存器数据，以及一个程序执行时使用的堆栈，所以线程的切换比进程的切换负担要小。案例：多线程案例：单向通信SOCKET编程案例：单向通信SOCKET编程l发送端 client 案例：单向通信SOCKET编程l接收端 server案例：点对点聊天程序lprivate Thread td;/线程l private TcpListener tcpListener;/TCP监听l private static string message=;/用于存放本机接收到的信息l private void frmMain_Load(object sender,EventArgs e)l l

19、td=new Thread(new ThreadStart(this.StartListen);/创建 监听线程l td.Start();/启动 监听线程l timer1.Start();/启动定时器l private void StartListen()message=;tcpListener=new TcpListener(888);/监听888号端口 tcpListener.Start();/启动监听 while(true)TcpClient tclient=tcpListener.AcceptTcpClient();/接受连接请求,建立对应的TCP网络连接 NetworkStream

20、nstream=tclient.GetStream();/获取该TCP网络连接的网络流NetworkStream byte mbyte=new byte1024;/建立字节数组，作为缓存 int i=nstream.Read(mbyte,0,mbyte.Length);/把网络流NetworkStream里的数据写入缓存 message=Encoding.Default.GetString(mbyte,0,i);/把缓存里的数据解码，取出来 l private void timer1_Tick(object sender,EventArgs e)l l if(message!=)l l rtb

21、Content.AppendText(message);/把监听到的信息追加显示在文本框里l rtbContent.ScrollToCaret();l message=;l l private void button2_Click(object sender,EventArgs e)try IPAddress ip=Dns.GetHostAddresses(Dns.GetHostName();/获取本地IP地址组 /ip0得到的是IPV6地址，ip2才是IPV4地址 string strmsg=+txtName.Text+(+ip2.ToString()+)+DateTime.Now.ToLo

22、ngTimeString()+n+this.rtbSend.Text+n;TcpClient client=new TcpClient(txtIP.Text,888);/建立针对指定IP，888号端口的TCP网络连接 NetworkStream netstream=client.GetStream();/获取该TCP网络连接的网络流NetworkStream StreamWriter wstream=new StreamWriter(netstream,Encoding.Default);/为该TCP网络连接建立写入流StreamWriter对象 wstream.Write(strmsg);/把要发送的数据 存到写入流StreamWriter对象 wstream.Flush();/刷新写入流，发送数据 wstream.Close();/关闭写入流 client.Close();/关闭该TCP网络连接 rtbContent.AppendText(strmsg);/把发送数据，显示到自己的内容文本框里 rtbContent.ScrollToCaret();/启动自适应滚动条 rtbSend.Clear();/清空 发送信息的文本框 catch(Exception ex)MessageBox.Show(ex.Message);