C网络编程第五章C网络编程方法概述.pptx

《C网络编程第五章C网络编程方法概述.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C网络编程第五章C网络编程方法概述.pptx（70页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1 1C#C#网络编程技术教程网络编程技术教程第五章 C#网络编程方法概述 C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第1页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述2 2学习目标学习目标了解了解TCP/IPTCP/IP结构及其基本概念。结构及其基本概念。掌握掌握.NET.NET网络编程基础知识。网络编程基础知识。掌握套接字编程的基本原理。掌握套接字编程的基本原理。掌握掌握C#C#中的多线程编程方法。中的多线程编程方法。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第2页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述3 3本章内容本章内容

2、5.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 5.2 .NET5.2 .NET网络编程基础网络编程基础 5.3 5.3 套接字编程套接字编程 5.4 5.4 多线程编程多线程编程 5.5 5.5 基于多线程的编程实例基于多线程的编程实例 C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第3页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述4 45.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 各层的主要功能及其相应的数据单位如下：（1）物理层（PhysicalLayer）要传递信息就要利用一些物理媒体，如双绞线、同轴电缆等，但具体的物理媒体并不在OSI的七层之内，有人把

3、物理媒体当作第0层，物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。如规定使用电缆和接头的类型，传送信号的电压等。在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，单位是比特。（2）数据链路层（DataLinkLayer）数据链路层负责在两个相邻结点间的线路上，无差错地传送以帧为单位的数据。每一帧包括一定数量的数据和一些必要的控制信息。和物理层相似，数据链路层负责建立、维持和释放数据链路的连接。在传送数据时，如果接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发送方重发这一帧。（3）网络层（NetworkLayer）在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能

4、会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点，以确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息（源站点和目的站点地址的网络地址）。5.1.1OSI参考模型与TCP/IP模型C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第4页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述5 55.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 （7）应用层（ApplicationLayer）应用层确定进程之间通信的性质以满足用户需要以及提供网络与用户应用软件之间的接口服务。当然，OSI参考

5、模型只是一个框架，它的每一层并不执行某种功能。在这个OSI七层模型中，每一层都为其上一层提供服务，并为其上一层提供一个访问接口或界面。不同主机之间的相同层次称为对等层。如主机A中的表示层和主机B中的表示层互为对等层，主机A中的会话层和主机B中的会话层互为对等层等。对等层之间互相通信需要遵守通信协议，主要通过软件来实现。每一种具体的协议一般都定义了OSI模型中的各个层次具体实现的技术要求，主机正是利用这些协议来接收和发送数据的。5.1.1OSI参考模型与TCP/IP模型C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第5页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述6 6

6、5.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 从名字上看，TCP/IP包括两个协议，即传输控制协议（TransferControlProtocol，TCP）和网际协议（InternetProtocol，IP），但实际上TCP/IP是一系列协议的代名词，它包括上百个各种功能的协议，如：地址解析协议（ARP）、Internet控制消息协议（ICMP）、文件传输协议等，而TCP协议和IP协议只是保证数据完整传输的两个重要协议。通常讲TCP/IP，但实际上指的是因特网协议系列，而不仅仅是TCP和IP两个协议，所以也常称为TCP/IP协议族。该协议族分为四个层次：链路层、网络层、传输层和应用层。其各

7、层所包含的主要协议如图5.3所示，具体各层所负责的功能如下。5.1.1OSI参考模型与TCP/IP模型图5.2OSI参考模型与TCP/IP模型对比图5.3TCP/IP协议族C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第6页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述7 75.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 （3）传输层传输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的数据通信，它分为两个协议：TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。TCP提供有质量保证的端到端的数据传输。若传输层使用TCP协议，则该层负责数据的分组、质量控制和超时重发等，对于应用层

8、来说，就可以忽略这些工作。UDP则只负责简单地把数据报从一端发送到另一端。若传输层使用UDP协议，则数据是否到达、是否按时到达、是否损坏都必须由应用层来控制。这两种协议各有用途，前者可用于面向连接的应用，后者则在及时性服务中有着重要的用途，如网络多媒体通信等。（4）应用层应用层负责处理实际的应用程序细节，主要包括超文本传输协议（HTTP）、简单网络管理协议（SNMP）、文件传输协议（FTP）、简单邮件传输协议（SMTP）、域名系统（DNS）、远程登录协议（Telnet）等。其中，有些应用层协议是基于TCP来实现的，例如FTP、HTTP等，有些则是基于UDP来实现的，如SNMP等。5.1.1OS

9、I参考模型与TCP/IP模型C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第7页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述8 85.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 图5.4中的逻辑传输线路表明了数据传输的方向，以及信源和信宿，实际传输线路则表明了请求数据的真实传输链路。请求数据从信源传输到目的信宿的过程可描述如下：（1）在信源上，利用应用层协议（HTTP）将需传输的请求数据流传送给信源上的传输层（TCP）。（2）信源上的传输层将应用层的请求数据流截成若干分组，并加上TCP首部形成TCP段，送交信源上的网络层（IP）。（3）信源的网络层给TCP段加上包括

10、源、目的主机IP地址的IP首部，生成一个IP数据报，并将IP数据报送交信源的链路层。（4）信源的链路层在其MAC帧的数据部分装上IP数据报，再加上源、目的主机的MAC地址和MAC帧头，并根据其目的MAC地址，将MAC帧发往信宿或中间路由器，例如路由器R。（5）路由器是一个具有多个接口的网络互连设备，可以把数据从一个网络转发到另一个网络。当数据传输到路由器后，路由器将根据数据包中的目的地址进行传输路径的选择，并根据所选择的传输路径进行数据传输。通常，路由器只处理链路层和网络层的数据。在本实例中，路由器接收客户机A发送过来的IP数据报，并将该数据报转发给服务器B。5.1.1OSI参考模型与TCP/

11、IP模型C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第8页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述9 95.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 5.1.2TCP/IP基本概念1IP地址IP地址是进行TCP/IP协议通信的基础，IP地址是对连接在因特网中的设备进行唯一性标识的设备编码，与日常生活中寄信时所用的信箱号类似，以便设备之间能根据IP地址来识别。在因特网中，根据TCP/IP协议规定，在IPv4中，IP地址由32位二进制数组成，其地址空间是0232-1。为了便于记忆，将这32位二进制数分成四段，每段8位，中间用小数点隔开，将每八位二进制数转换成一位

12、十进制数，这样就形成了点分十进制的表示方法。例如：192.168.0.181。一个简单的IP地址的格式为：IP地址=网络地址+主机地址，包含了网络地址和主机地址两部分重要的信息。由于IPv4定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的不足必将影响因特网的进一步发展。所以在最新出台的IPv6中IP地址升至128位。IP地址共分五类：A类、B类、C类、D类和E类。其中A类、B类和C类为基本类；D类用于多播传送；E类属于保留类，暂未使用。它们的格式如下所示，其中“*”代表网络号位数。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第9页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述1

13、0105.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 5.1.2TCP/IP基本概念C类地址的最高三位必须是“110”，前三个字节为网络地址，最后一个字节为主机地址。因此，C类地址的网络数目为221，即有2907152个网络，其中每个网络可以包含的主机数目为282，即有254台主机。因此，C类地址适用于小规模的局域网络。D类地址与前三类地址不同，它是一种特殊的IP地址类，应用于多播通信，因此也被称为多播地址。地址前面有4个引导位“1110”，其余的28位表示多播地址，因此其地址范围为：224.0.0.0239.255.255.255。D类地址只能作为目的地址，不能作为源地址。E类地址是一般不

14、用的实验性地址，前面包含4个引导位“1111”，因此其地址范围为：240.0.0.0255.255.255.255。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第10页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述11115.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 5.1.2TCP/IP基本概念2子网与掩码如上所述，IP地址最初采用的是网络地址和主机地址两级结构，然而在实际组网过程中，常常会出现使用C类地址时，主机编址空间不够，而使用A类或B类地址时，又会造成大量IP地址浪费的现象。为此，IP地址现在多采用三级结构，即IP地址=网络地址+子网地址+主机地址。把每

15、个网络的主机地址空间根据需要再进一步划分成若干个子网，则原来两级地址结构中的主机地址又细分为子网地址和主机地址，子网地址位数根据子网的实际规模来确定。具体三级结构地址的确定需要借助子网掩码来实现。子网掩码是一个32位地址掩码，对应于网络地址和子网地址的地址掩码位设置为“1”，而对应于主机地址的地址掩码位设置为“0”。子网掩码用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。确定子网掩码的过程也就是划分子网的过程，通常划分步骤如下：（1）确定网络地址，划出网络标识和主机标识。例如：申请到的网络号为“202.195.a.b”，该网络地址为C类IP地址，

16、网络标识为“202.195”，主机标识为“a.b”。（2）根据需求确认子网个数。在确认子网个数时应当考虑将来的扩展情况。例如：现在需要12个子网，将来可能需要16个子网，则至少需要用第三个字节的前四位来确定子网掩码，而后四位仍然用于主机地址。所以将前四位都置为“1”，后四位全置为“0”，即第三个字节为“11110000”。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第11页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述12125.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 5.1.2TCP/IP基本概念端口号的分配通常有以下两种方法：（1）全局分配这是一种集中分配方

17、式，由一个公认权威的机构根据用户需要进行统一分配，并将结果公布于众。（2）本地分配本地分配又称动态连接，即进程需要访问传输层服务时，向本地操作系统提出申请，操作系统返回本地唯一的端口号，进程再通过合适的系统调用，将自己和端口连接起来。TCP/IP端口号的分配综合了以上两种方式，将端口号分为两部分，少量的作为保留端口，以全局方式分配给服务进程。每一个标准服务器都拥有一个全局公认的端口，即使在不同的机器上，其端口号也相同。剩余的为自由端口，以本地方式进行分配。TCP和UDP规定，小于256的端口才能作为保留端口。具体讲，TCP/IP端口号分为如下两类。（1）服务器端使用的端口号。服务器端的端口号又

18、分为两类，最重要的一类叫公认端口号（well-knownportnumber）或系统端口号，从01023，它们紧密绑定于一些服务。通常这些端口的通信明确表明了某种服务的协议。例如，对于每个TCP/IP实现来说，FTP服务器的TCP端口号都是21，每个Telnet服务器的TCP端口号都是23，每个TFTP（简单文件传送协议）服务器的UDP端口号都是69，HTTP通信的端口号实际上总是80端口等。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第12页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述13135.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 5.1.2TCP/IP

19、基本概念（2）相近形式计算（Closed-FormComputation）。该方法适用于可以自行配置的网络，IP地址和物理地址相互对应。通常分配给计算机的协议地址是根据其物理地址经过仔细挑选的，使得计算机的物理地址可以由它的协议地址经过基本的逻辑和算术运算计算出来。例如：202.195.50.1XXXl202.195.50.2XXX2可通过这种算法得到物理地址：物理地址协议地址&0 xFF。（3）信息交换（MessageExchange）。该方式适用于LAN，是基于分布式的处理方式，即主机发送一个解析请求，以广播的形式发出，并等待网络内各个主机的响应。TCP/IP协议包含了地址解析协议（Add

20、ressResolutionProtocol，ARP）。ARP标准定义了两种基本信息类型：请求与响应。当一台主机要求转换一个IP地址时，它广播一个含有该IP地址的ARP请求，如果该请求与一台机器的IP地址匹配，则该机器发出一个含有所需物理地址的响应。响应是直接发给广播该请求的机器的。在使用ARP的计算机上都保留了一个高速缓存，用于存放最近获得的IP地址到物理地址的绑定，在发送分组时，计算机先到缓存中寻找所需的绑定，如没有，则发出一个ARP请求。接收方在处理ARP分组之前，先更新它们缓存中发送方的IP地址到物理地址的绑定信息，再进行响应或抛弃。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏

21、览的是第13页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述14145.1 TCP/IP5.1 TCP/IP概述概述 5.1.2TCP/IP基本概念域名解析的流程由以下几步构成：（1）客户机提出域名解析请求，并将该请求发送给本地的域名服务器。（2）当本地的域名服务器收到请求后，就先查询本地的缓存，如果有该记录项，则本地的域名服务器就直接把查询的结果返回。（3）如果本地的缓存中没有该记录，则本地域名服务器就直接把请求发给根域名服务器，然后根域名服务器再返回给本地域名服务器一个所查询域（根的子域）的主域名服务器的地址。（4）本地服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求，然后接受请求的服

22、务器查询自己的缓存，如果没有该记录，则返回相关的下级域名服务器的地址。（5）重复第四步，直到找到正确的记录。（6）本地域名服务器把返回的结果保存到缓存，以备下一次使用，同时还将结果返回给客户机。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第14页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述15155.2 .NET5.2 .NET网络编程基础网络编程基础 5.2.1.NET中的网络组件C#和C+的差异之一，就是它本身没有类库，C#所使用的类库是.Net框架中的类库.NetFrameworkSDK。因此了解并掌握.Net框架为网络编程提供的类库是学习C#网络编程的前提。

23、.Net框架为网络开发提供了两个顶层命名空间：System.Net和System.Web，同时它们又包含多个子命名空间，C#就是通过这些命名空间中封装的类和方法实现网络通信编程、Web应用编程以及WebService编程的。具体命名空间及其所含类的功能概述如表5.1所示。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第15页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述16165.2 .NET5.2 .NET网络编程基础网络编程基础 5.2.1.NET中的网络组件类名功能概述DNS提供简单域名解析功能DnsPermission控制对网络DNS服务器的访问EndPoint

24、用于标识网络地址FileWebRequest为WebRequest类提供了一个文件系统实现FileWebResponse为WebResponse类提供了一个文件系统实现HttpVersion定义了由HttpWebRequest和HttpWebResponse类支持的HTTP版本号HttpWebRequest为WebRequest类提供了特定于HTTP的实现HttpWebReponse为WebResponse类提供了特定于HTTP的实现IPAddress提供了IP地址IPEndPoint以IP地址和端口号的形式代表一个网络终端IPHostEntry为Internet主机地址信息提供了容器类Pro

25、tocolViolationException当使用网络协议时出现错误，则将抛出由该类所代表的异常SocketAddress代表一个套接字地址SocketPermission控制在传输地址上生成或接收连接的权限SocketPermissionAttribute允许将SocketPermission的安全动作，施用于使用声明安全性的代码WebClient为客户与Internet资源间的数据发送和接收提供了通用方法WebException当通过可插入协议访问网络时出现错误，则将抛出由该类代表的异常WebProxy包含WebRequest类的HTTP代理WebRequest代表一个到URI的请求We

26、bResponse代表来自URI的响应C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第16页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述17175.2 .NET5.2 .NET网络编程基础网络编程基础 5.2.1.NET中的网络组件类名功能概述HttpApplication定义了ASP.NET应用程序中所有应用程序对象的通用方法、属性和事件HttpApplicationState允许ASP.NET应用程序中的多个会话和请求共享全局信息HttpBrowserCapabilities允许服务器收集客户端浏览器的性能信息HttpContext封装了所有关于HTTP请求的特定

27、信息HttpException提供了生成HTTP异常的手段HttpFileCollection为由用户上传的文件提供访问和组织手段HttpParseException为生成HTTP解析异常提供了手段HttpPostedFile提供了访问由客户上传的文件的方式HttpRequest允许ASP.NET读取在Web请求中由客户发送的HTTP值HttpResponse封装了来自一个ASP.NET操作的HTTP响应信息HttpUtility为处理Web请求时的URL编码和解码提供了方法ProcessInfo提供了当前运行的进程信息C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第17页!第第5

28、 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述18185.2 .NET5.2 .NET网络编程基础网络编程基础 5.2.2网络编程中的常用类IPHostEntry类是为Internet主机地址信息提供容器的类，它将DNS主机名与一个别名数组和匹配的IP地址数组相关。通常IPHostEntry类作为Dns类的辅助类使用。该类有如下几个属性。Aliases属性：获取或设置与主机相关的别名清单。AddressList属性：获取或设置与主机相关的IP地址。其值为IPAddress类型的数组，其中包含的IP地址用于解析Aliases属性中的主机名。HostName属性：获取或设置主机的DNS名。包含

29、服务器的基础主机名，如果服务器的DNS项定义了附加别名，则可通过Aliases属性使用它们。IPEndPoint类以IP地址和端口号的形式代表一个网络终端。该类中包含应用程序连接到主机服务时需要的主机和端口信息，通过组合主机的IP地址和端口号构成服务的一个连接点。IPEndPoint类的属性和方法如下表所示。属性、方法名说明Address获取或设置EndPoint的IP地址AddressFamily获取IP地址族Port获取或设置EndPoint的TCP端口号MaxPort用于指定可被赋予Port属性的最大值MinPort用于指定可被赋予Port属性的最小值Create()调用Creat()方

30、法，以根据套接字地址创建EndPointSerialize()调用Serialize()方法，以将EndPoint信息序列化到一个SocketAddress实例中C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第18页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述19195.2 .NET5.2 .NET网络编程基础网络编程基础 5.2.2网络编程中的常用类DnsPermission类控制对网络DNS服务器的访问。默认情况下，所有本地和Internet域中的应用程序都能访问DNS服务，并且对Internet应用程序无DNS许可。DnsPermission类的方法如下表所示。

31、属性、方法名说明Copy()创建当前实例的拷贝FromXml()根据XML编码重构DnsPermission实例Intersect()创建当前DnsPermission实例与指定DnsPermission实例的交集IsSubsetOf()确定当前DnsPermission实例是否为指定DnsPermission实例的子集IsUnrestricted()检查对象的许可状态ToXml()使用当前的DnsPermission实例及其状态创建XML编码Union()创建当前DnsPermission实例与指定DnsPermission实例的并集C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是

32、第19页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述20205.3 5.3 套接字编程套接字编程 5.3.1套接字简介套接字（Socket）的概念首先是由BSDUNIX提出的。当时在UNIX编程中，引入了文件描述符（filedescriptor）的概念。一个文件描述符提供了到一个文件对象的编程接口。因为UNIX操作系统中几乎所有的对象都定义成文件，文件描述符可以被用来在UNIX系统中收发数据，这些数据可以包含很多对象。因为不需要考虑所操作的文件（或设备）的类型，因此在UNIX中，用一个套接字表示一个网络文件描述符，编程就显得简便的多。在此基础上加利福尼亚大学Berkeley学院为

33、UNIX开发了网络通信编程接口。但是最初它只能运行在UNIX操作系统，不支持DOS和Windows操作系统。随着Windows操作系统的日益推广，20世纪90年代初，微软和第三方厂商共同制定了一套标准，即WindowsSockets规范，简称WinSock。WindowsSockets以UNIX中流行的Socket接口为范例定义了一套MicrosoftWindows网络编程接口。WindowsSockets规范旨在提供给应用程序开发人员一套简单的API，并让各家网络软件供应商共同遵守。WindowsSockets1.1和BerkeleySockets都是基于TCP/IP协议的；WindowsS

34、ockets2从WindowsSockets1.1发展而来，与协议无关并向下兼容，可以使用任何底层传输协议提供的通信能力，来为上层应用程序完成网络数据通信，而不用关心底层网络链路通信的情况，真正实现了底层网络通信对应用程序的透明。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第20页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述21215.3 5.3 套接字编程套接字编程 5.3.1套接字简介TCP/IP的Socket则提供3种类型的套接字。1流式套接字（SOCK_STREAM）提供面向连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复的发送，且按发送顺序接收。内设流量控制，

35、避免数据流超限；数据被看作是字节流，无长度限制。文件传输协议（FTP）即使用流式套接字。2数据报式套接字（SOCK_DGRAM）提供无连接服务。数据包以独立包形式发送，不提供无差错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。网络文件系统（NFS）使用数据报式套接字。3原始套接字（SOCK_RAW）该接口允许对较低层协议，如IP、ICMP直接访问。常用于检验新的协议实现或访问现有服务中配置的新设备。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第21页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述22225.3 5.3 套接字编程套接字编程 5.3.2套接字编程原理服务器

36、端程序执行步骤如下。（1）打开一个通信通道并告知本地主机，它愿意在某一地址和端口上接收客户请求。（2）等待客户请求到达该端口。（3）接收到重复服务请求，处理该请求并发送应答信号。接收到并发服务请求，激活一个新的进程（或线程）来处理这个客户请求。新进程（或线程）处理此客户请求，并不需要对其他请求作出应答。服务完成后，关闭此新进程与客户的通信链路，并终止。（4）返回第二步，等待另一客户请求。（5）关闭服务器。与服务器端相对应，客户机执行的计算通常被称为前端处理。客户机端软件一般由网络接口软件、支持用户需求的应用程序以及实现某些网络功能的实用程序（如电子邮件等）组成。应用程序软件执行具体的任务，如字

37、处理，电子表格和数据库查询等。实用程序软件通常执行几乎所有网络用户都要求的标准任务。网络接口软件提供各种数据传输服务，其执行步骤如下。（1）打开一个通信通道，并连接到服务器所在主机的特定端口。（2）向服务器发服务请求报文，等待并接收应答；继续提出请求。（3）请求结束后关闭通信通道并终止。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第22页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述23235.3 5.3 套接字编程套接字编程 5.3.2套接字编程原理（4）非阻塞方式非阻塞和阻塞的概念相对应，非阻塞套接字是指在执行此套接字的网络调用时，即使不能立刻得到结果，该函数也不

38、会阻塞当前线程，而会立刻返回。对于非阻塞套接字，同样调用StreamReader类的ReadLine()方法读取网络缓冲区的数据，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。对象是否处于阻塞模式和函数是不是阻塞调用有很强的相关性，但是并不是一一对应的。阻塞对象上可以有非阻塞的调用方式，可以通过一定的API去轮询状态，在适当的时候调用阻塞函数，就可以避免阻塞。而对于非阻塞对象，调用特殊的函数也可以进入阻塞调用。函数select就是这样的一个例子。在Windows网络通信软件开发中，最常用的方法就是异步非阻塞套接字。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。在利用C#进行网

39、络编程时，由于.NETFrameworkSDK对阻塞和非阻塞的工作机制进行了封装，因此不需要深入了解同步、异步、阻塞、非阻塞的原理。3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，将这两个套接字连接起来就可以实现数据传送了。C网络编程第五章C网络编程方法概述共7

40、0页，您现在浏览的是第23页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述24245.3 5.3 套接字编程套接字编程 5.3.2套接字编程原理图5.7面向连接的套接字编程流程C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第24页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述25255.3 5.3 套接字编程套接字编程 5.3.3.NET中的Socket类针对Socket编程，.NET框架的System.NET.Sockets命名空间为需要严密控制网络访问的开发人员提供了WinSock接口的托管实现。其中Socket类是WinSock32API提供的套接字服

41、务的托管代码版本，为实现网络编程提供了大量的方法。在大多数情况下，Socket类方法只是将数据封送到它们的本机Win32副本中并处理任何必要的安全检查。Socket类用于实现Berkeley套接字接口。1Socket类的构造函数Socket类的构造函数原型如下：publicSocket(AddressFamilyaddressFamily,SocketTypesocketType,ProtocolTypeprotocolType);构造函数使用3个参数来定义创建的Socket实例。AddressFamily用来指定网络类型；SocketType用来指定套接字类型（即数据连接方式）；Protoc

42、olType用来指定网络协议。3个参数均是在命名空间System.Net.Sockets中定义的枚举类型。但它们并不能任意组合，不当的组合反而会导致无效套接字。如对于常规的IP通信网络，AddressFamily只能使用AddressFamily.InterNetwork，此时可用的SocketType、ProtocolType组合如表5.9所示。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第25页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述26265.3 5.3 套接字编程套接字编程 5.3.3.NET中的Socket类2Socket类的常用方法（1）Bind(E

43、ndPointaddress)在服务器端，当一个套接字被创建后，需要将它绑定到系统的一个特定地址。可以使用Bind()方法来完成，其参数为一个IPEndPoint实例（包含IP地址和端口信息）。（2）Listen(intcon_num)服务器端的套接字完成了与地址的绑定后，就使用Listen()方法监听客户发送的连接请求。其参数con_num为一整型值，该值表示服务器可以接受的最大连接数目。超过这个数目的连接都会被拒绝。con_num数值的设定会影响到服务器的运行，因为每个接受的连接都要使用TCP缓冲区，如果连接的数目过大，收发数据的缓存将减少。（3）Accept()在服务器进入监听状态时，如

44、有从客户端发来的连接请求，服务器将使用Accept()方法来接受连接请求。Accept()返回一个新的套接字，该套接字包含所建立的连接的信息并负责处理本连接的所有通信。而服务器刚开始创建的套接字仍然负责监听，并在需要时调用Accept()接受新的连接请求。（4）Send()当服务器接受了来自客户端的连接请求后，服务器和客户端双方就可以利用Send()方法来发送数据。Send()有四种重载方法，如表5.11所示。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第26页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述27275.3 5.3 套接字编程套接字编程 5.3.3.NE

45、T中的Socket类（5）Receive()当服务器接受了来自客户端的连接请求后，服务器和客户端双方就可以利用Receive()方法来接受数据。Receive()有四种重载方法如表5.11所示。（6）Connect(EndPointremoteEP)同服务器端一样，客户端的套接字建立后也必须与一个地址绑定。在客户端使用Connect()方法实现绑定，remoteEP参数为所要连接的服务器端的IPEndPoint实例。调用Connect()方法后，它将一直阻塞到连接建立，如果连接不成功，将返回一个异常。（7）Shutdown(SocketShutdownhow)当客户端和服务器端的通信结束时，必

46、须关闭相应的套接字实例。可以使用Shutdown()方法来禁止该套接字上的发送和接收，Shutdown()方法有一个枚举类型的参数，如SocketShutdown.Send表示禁用发送套接字，SocketShutdown.Receive表示禁用接收套接字，SocketShutdown.Both表示禁用发送和接收的套接字。图5.9获取套接字属性运行结果（8）Close()禁止套接字上的发送和接收之后，使用Close()方法关闭套接字连接并释放所有相关资源。这样套接字会在系统内部缓冲区处理完毕后关闭套接字并释放资源。下面用一个简单的实例来说明创建套接字以及获取该套接字属性的使用方法，程序实现如代码

47、实例5.2所示。程序运行结果如图5.9所示。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第27页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述28285.4 5.4 多线程编程多线程编程 5.4.1进程与线程1进程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。进程由两个部分组成。（1）操作系统用来管理进程的内核对象（Kernelobject

48、）。内核对象是系统的一种资源，系统对象一旦产生，任何应用程序都可以开启并使用该对象。系统给予内核对象一个计数值（usagecount）作为管理之用。（2）操作系统用来管理地址的空间。它包含所有可执行模块或DLL模块的代码和数据。它还包含动态内存分配的空间，如线程堆栈和堆栈分配空间。进程可以简单地分为系统进程（包括一般Windows程序和服务进程）和用户进程。简单地说，凡是用于完成操作系统的各种功能的进程就是系统进程，它们就是处于运行状态下的操作系统本身；而用户进程就是由用户启动的进程。进程和程序所不同的是，程序是静止的，而进程是动态的。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是

49、第28页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述29295.4 5.4 多线程编程多线程编程 5.4.1进程与线程3线程与进程的比较一个进程就是一个执行中的程序。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。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。每个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。（1）进程的特点是允许计算机同

50、时运行两个或更多的程序。（2）在基于线程的多任务处理环境中，线程是最小的处理单位。（3）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。（4）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。C网络编程第五章C网络编程方法概述共70页，您现在浏览的是第29页!第第5 5章章 C#C#网络编程方法概述网络编程方法概述30305.4 5.4 多线程编程多线程编程 5.4.1进程与线程5线程的优点要提高对用户的响应速度并且处理所需数据以便几乎同时完成工作，使用多个线程是一种最为强大的技术。对应用程序设计