C#中的Socket编程详解

目录
  • 一,网络基础
  • 二,Socket 对象
    • SocketType
    • ProtocolType
    • AddressFamily
  • 三,Bind() 绑定与 Connect() 连接
    • Bind()
    • Connect()
  • 四,Listen() 监听请求连接 和 Accept() 接收连接请求
    • Listen()
    • Accept()
  • 五,Receive() 与 Send()
    • Receive()
      • 参数
    • 返回
    • Send()
  • 六,释放资源
    • close()
  • 七,IPAddress 和IPEndPoint
    • IPAddress 用来处理IP地址、转换IP地址
    • IPEndPoint 表示IPAddress对象与端口的绑定

文章按照 Socket 的 创建、连接、传输数据、释放资源的过程来写。给出方法、参数的详细信息。

一,网络基础

说到 Socket,需要学习一下TCP/IP的知识,了解一下OSI 网络模。

推荐别人的文章,可以很快地了解这些。

https://www.jb51.net/article/234633.htm

https://www.jb51.net/article/234653.htm

二,Socket 对象

无论是服务器还是客户端,都要创建一个 SOCKET 对象,创建方法一致。

以下是常见的Socket对象创建实例

Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//监控 ip4 地址,套接字类型为 TCP ,协议类型为 TCP

其有三个构造函数

public Socket(SocketInformation socketInformation);
public Socket(SocketType socketType, ProtocolType protocolType);
public Socket(AddressFamily addressFamily, SocketType socketType, ProtocolType protocolType);

第一个构造函数,SocketInformation 对象保存的是

Socket(SocketType, ProtocolType)

实质上跟第二个构造函数是一样的。就好像你可以直接把( 一个苹果 , 一个梨)直接放进篮子,也可以先给 水果包装好 再放进篮子里。

下面将解释所有参数的意义。

SocketType

指定 Socket 类的实例表示的套接字类型。

TCP 用主机的IP地址加上主机上的端口号作为 TCP 连接的端点,这种端点就叫做套接字(socket)或插口。 套接字用(IP地址:端口号)表示。

SocketType 是enum 类型,其字段如下


SocketType



对应的ProtocolType


描述


Unknown

-1
Unknown


指定未知的 Socket 类型。


Stream(使用字节流)


1


Tcp


支持可靠、双向、基于连接的字节流


Dgram(使用数据报)


2


Udp


面向无连接


Raw


3


Icmp、lgmp


支持对基础传输协议的访问


Rdm


4


支持无连接、面向消息、以可靠方式发送的消息,

并保留数据中的消息边界


Seqpacket


5

 
在网络上提供排序字节流的面向连接且可靠的双向传输

如需了解更详细的资料,请查阅Microsoft文档

地址:https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.net.sockets.sockettype?view=netframework-4.7.2

ProtocolType

表示协议类型,是一个enum 类型。

其所有字段如下


SocketType



对应的ProtocolType


描述


Unknown

-1
Unknown


指定未知的 Socket 类型。


Stream(使用字节流)


1


Tcp


支持可靠、双向、基于连接的字节流


Dgram(使用数据报)


2


Udp


面向无连接


Raw


3


Icmp、lgmp


支持对基础传输协议的访问


Rdm


4


支持无连接、面向消息、以可靠方式发送的消息,

并保留数据中的消息边界


Seqpacket


5

 
在网络上提供排序字节流的面向连接且可靠的双向传输

AddressFamily

表示使用的网络寻址方案,是一个 enum 类型。

地址类型
描述

AppleTalk 16
AppleTalk 地址。

Atm 22
本机 ATM 服务地址。

Banyan 21
Banyan 地址。

Ccitt 10
CCITT 协议(如 X.25)的地址。

Chaos 5
MIT CHAOS 协议的地址。

Cluster 24
Microsoft 群集产品的地址。

DataKit 9
Datakit 协议的地址。

DataLink 13
直接数据链接接口地址。

DecNet 12
DECnet 地址。

Ecma 8
欧洲计算机制造商协会 (ECMA) 地址。

FireFox 19
FireFox 地址。

HyperChannel 15
NSC Hyperchannel 地址。

Ieee12844 25
IEEE 1284.4 工作组地址。

ImpLink 3
ARPANET IMP 地址。

InterNetwork 2
IP 版本 4 的地址。

InterNetworkV6 23
IP 版本 6 的地址。

Ipx 6
IPX 或 SPX 地址。

Irda 26
IrDA 地址。

Iso 7
ISO 协议的地址。

Lat 14
LAT 地址。

Max 29
MAX 地址。

NetBios 17
NetBios 地址。

NetworkDesigners 28
支持网络设计器 OSI 网关的协议的地址。

NS 6
Xerox NS 协议的地址。

Osi 7
OSI 协议的地址。

Pup 4
PUP 协议的地址。

Sna 11
IBM SNA 地址。

Unix 1
Unix 本地到主机地址。

Unknown -1
未知的地址族。

Unspecified 0
未指定的地址族。

VoiceView 18
VoiceView 地址。

Socket 官方文档地址

https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.net.sockets.socket?redirectedfrom=MSDN&view=netframework-4.7.2

三,Bind() 绑定与 Connect() 连接

Bind() 用于绑定IPEndPoint 对象,在服务端使用。

Connect() 在客户端使用,用于连接服务端。

创建 Socket 对象后,接着绑定本地Socket / 连接服务端。

Bind()

public void Bind (System.Net.EndPoint localEP);

使用方法

        Socket serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
        IPAddress iP = IPAddress.Parse("127.0.0.1");

        //上面不重要,看下面
    //IPEndPoint iPEndPoint = new IPEndPoint(iP, 2300);
    //serverSocket.Bind(iPEndPoint);

       serverSocket.Bind(new IPEndPoint(iP, 2300))

你将在在本地创建IPEndPoint 对象,拥有此 ip:post 的访问权限。目的是绑定本地机器的某个端口,所有经过此端口的数据就归你管了。

Connect()

与远程主机建立连接。Connect() 有四个重载方法,不必关注,只需知道,必需提供 IP 和 Post 两个值。

使用方法

            IPAddress iP = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
            IPEndPoint iPEndPoint = new IPEndPoint(iP, 2300);
            Socket serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

        //创建与远程主机的连接
            serverSocket.Connect(iPEndPoint);

四,Listen() 监听请求连接 和 Accept() 接收连接请求

Listen()

监控所有发送到此主机的、特点端口的连接请求。服务端使用,客户端不需要。

public void Listen (int backlog);

使用 Bind() 后,使用 Listen() 方法进行监控,backlog 参数指定可排队等待接受的传入连接的数量,即挂起的连接队列的最大长度。

示例

serverSocket.Listen(10);    //开始监听

Accept()

Accept() 以同步方式监听套接字,在连接请求队列中提取第一个挂起的连接请求,然后创建并返回一个新的 Socket 对象。

代码示例

            //创建终结点(EndPoint)
            IPAddress ip = IPAddress.Any;
            IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, 8000);

            //创建 socket 并开始监听
            Socket serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            serverSocket.Bind(ipe);
            serverSocket.Listen(10);//开始监听

            //接受到client连接,为此连接建立新的socket,并接受信息
            Socket temp = serverSocket.Accept();//为新建连接创建新的socket
//关闭连接
temp.Close();

注意的是,每次建立连接是一个 Accept() 对象,如果你要进行 服务器-客户端互相通讯,应使用同一个 Accept() 对象。每个 Accept 对象都是 从客户端请求建立开始的,期间只要使用同一个 Accept 对象,都可以进行数据传输。

五,Receive() 与 Send()

  • Receive() 接收信息
  • Send() 发送信息

在服务端和客户端都使用这两个方法。

Receive()

使用示例

string recvStr = "";
byte[] recvBytes = new byte[1024];
int bytes;
bytes = temp.Receive(recvBytes, recvBytes.Length, 0);//从客户端接受信息
recvStr += Encoding.ASCII.GetString(recvBytes, 0, bytes);

直接从微软那复制来的。

Receive(Byte[], Int32, Int32, SocketFlags, SocketError)
使用指定的 Socket,从绑定的 SocketFlags 接收数据,将数据存入接收缓冲区。

Receive(Byte[], Int32, Int32, SocketFlags)
使用指定的 Socket,从绑定的 SocketFlags 接收指定的字节数,存入接收缓冲区的指定偏移量位置。

Receive(IList<ArraySegment<Byte>>, SocketFlags, SocketError)
使用指定的 Socket,从绑定的 SocketFlags 接收数据,将数据存入接收缓冲区列表中。

Receive(Byte[], Int32, SocketFlags)
使用指定的 Socket,从绑定的 SocketFlags 接收指定字节数的数据,并将数据存入接收缓冲区。

Receive(Byte[], SocketFlags)
使用指定的 Socket,从绑定的 SocketFlags 接收数据,将数据存入接收缓冲区。

Receive(IList<ArraySegment<Byte>>, SocketFlags)
使用指定的 Socket,从绑定的 SocketFlags 接收数据,将数据存入接收缓冲区列表中。

Receive(IList<ArraySegment<Byte>>)
从绑定的 Socket 接收数据,将数据存入接收缓冲区列表中。

Receive(Byte[])
从绑定的 Socket 套接字接收数据,将数据存入接收缓冲区。

参数

Byte[] buffer

Byte类型的数组,它是存储接收到的数据的位置。

Int32 offset

buffer参数中的位置,用于存储所接收的数据。

Int32 size

要接收的字节数。

SocketFlags socketFlags

SocketFlags值的按位组合。

SocketError errorCode

一个SocketError对象,它存储套接字错误。

socketFlags 默认值为0 或 None ,笔者没有搞懂socketFlags 的应用场景。

返回

返回已成功读取的字节数。

Send()

send()跟Receive()用法相似,

示例代码如下

string str = "hello";
byte[] a = Encoding.UTF8.GetBytes(str);
send = socket.Send(a, 0);

发送/接收 都是使用 byte[] 字节流,所以接收时要进行转换。

六,释放资源

有 Accept 释放和 Socket 的释放。

Accept 是连接对象,一个 Socket 可能有数十个 Accept 连接。

使用 Shutdown( ) 方法可以 禁止 Asscpt 对象的操作(禁用某个 Socket 对象 的发送和接收)。

public void Shutdown (System.Net.Sockets.SocketShutdown how);

SocketShutdown 是一个 enum 类型。

实例

temp.Shutdown(SocketShutdown.Receive);
            //禁止接收
使用 描述
发送 Send 禁止对此发送Socket
接收 Receive 禁用对此接收Socket
消息和传送 Both 禁用发送和接收对此Socket

close()

会直接释放资源,Accept 和 Socket 对象都可以使用。使用后对象将彻底释放。

七,IPAddress 和IPEndPoint

//引入
using System.Net;

IPAddress 用来处理IP地址、转换IP地址

IPAddress.Parse() 方法可以把以小数点隔分的十进制 IP 表示转化成 IPAddress 类。

IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");//把ip地址字符串转换为IPAddress类型的实例

IPAddress提供4个只读字段

  • Any 用于代表本地系统可用的任何IP地址
  • Broadcase用于代表本地网络的IP广播地址
  • Loopback用于代表系统的回送地址
  • None用于代表系统上没有网络接口

关于其类型的使用和全部方法、构造函数等,请查看文档Microsoft文档。

地址https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.net.ipaddress?view=netframework-4.7.2

IPEndPoint 表示IPAddress对象与端口的绑定

IPAddress ip = IPAddress.Any;              //把ip地址字符串转换为IPAddress类型的实例
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, 8000);//用指定的端口和ip初始化IPEndPoint类的新实例

上面的代码,创建一个监控点,端口是 8000,对象是 本地所有IP。

另外,此类能够获取查看端口的值范围,除此外,此类没有太大意义。

Microsoft 文档地址https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.net.ipendpoint?view=netframework-4.7.2

到此这篇关于C#中的Socket编程详解的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

时间: 2022-01-13

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