C#的Socket实现UDP协议通信

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今天稍花化了一点时间，利用C#的Socket验证了UDP的通信，为接下来特地利用UDP做个分布式的通信仿真系统打下基础。众所周知，UDP 就是用户数据报协议，在互联网参考模型的第四层——传输层。与TCP协议同层，都是提供信息的传输服务，但与TCP最大区别就是，它是一种无连接不可靠的信息传输。

什么是无连接不可靠？直白点讲就是，发送数据的时候，直接把UDP包往网络一扔就完事了，接不接受收到发送的就不理了；接受数据的时候，有发给本地的UDP包就照单全收，收完再看是谁发的。相比TCP，少了握手建立连接，维护连接，连接释放等一系列过程，因此具有很小的资源消耗和处理速度快的优点。

好了说了一堆废话，开始讲怎么利用C#中Socket进行UDP通信。TCP、UDP应用程序可以通过TCPClient、TCPListener 和 UDPClient 类进行编程，而这些协议类也建立在System.Net.Sockets.Socket 类的基础上，并无需理会数据传送的细节。但为了更好地理解Socket编程，这里还是利用了Socket类进行UDP通信编程。

UDP应用上已经无严格意义上的真正的服务器和客户端之分了，端点之间都是平等的关系，因此进行通信只需编写一个程序即可。

下面给出关键部分代码与说明：

1、关键的全局变量

private IPEndPoint ipLocalPoint; //本地IP和端口号
private EndPoint RemotePoint;  //远程网络地址标识
private Socket mySocket;  //Socket
private bool RunningFlag = false;  //接受线程运行标志

2、获取本地IP的方法

private string getIPAddress()  
 {  
     // 获得本机局域网IP地址  
     IPAddress[] AddressList = Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName()).AddressList;  
     if (AddressList.Length < 1)  
     {  
         return "";  
     }  
     return AddressList[0].ToString();  
 }

3、IP与端口号有效验证

private int getValidPort(string port)  
    {  
        int lport;  
        //测试端口号是否有效  
        try  
        {  
            //是否为空  
            if (port == "")  
            {  
                throw new ArgumentException(  
                    "端口号无效，不能启动UDP");  
            }  
            lport = System.Convert.ToInt32(port);  
        }  
        catch (Exception e)  
        {  
            //ArgumentException,   
            //FormatException,   
            //OverflowException  
            Console.WriteLine("无效的端口号：" + e.ToString());  
            this.tbMsg.AppendText("无效的端口号：" + e.ToString() + "\n");  
            return -1;  
        }  
        return lport;  
    }  
  
  
    private IPAddress getValidIP(string ip)  
    {  
        IPAddress lip = null;  
        //测试IP是否有效  
        try  
        {  
            //是否为空  
            if (!IPAddress.TryParse(ip, out lip))  
            {  
                throw new ArgumentException(  
                    "IP无效，不能启动DUP");  
            }  
        }  
        catch (Exception e)  
        {  
            //ArgumentException,   
            //FormatException,   
            //OverflowException  
            Console.WriteLine("无效的IP：" + e.ToString());  
            this.tbMsg.AppendText("无效的IP：" + e.ToString() + "\n");  
            return null;  
        }  
        return lip;  
    }

4、Socket的配置

//得到本机IP，设置UDP端口号     
ip = getValidIP(tbLocalIP.Text);  
port = getValidPort(tbLocalPort.Text);  
ipLocalPoint = new IPEndPoint(ip, port);  
  
//定义网络类型，数据连接类型和网络协议UDP  
mySocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);  
  
//绑定网络地址  
mySocket.Bind(ipLocalPoint);  
  
//得到客户机IP  
ip = getValidIP(tbRemoteIP.Text);  
port = getValidPort(tbRemotePort.Text);  
IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(ip, port);  
RemotePoint = (EndPoint)(ipep);  
  
//启动一个新的线程，执行方法this.ReceiveHandle，  
//以便在一个独立的进程中执行数据接收的操作  
  
RunningFlag = true;  
Thread thread = new Thread(new ThreadStart(this.ReceiveHandle));  
thread.Start();

5、接收线程

//定义一个委托  
public delegate void MyInvoke(string strRecv);  
private void ReceiveHandle()  
{  
    //接收数据处理线程  
    string msg;  
    byte[] data=new byte[1024];  
    MyInvoke myI = new MyInvoke(UpdateMsgTextBox);  
    while (RunningFlag)  
    {  
          
        if (mySocket == null || mySocket.Available < 1)  
        {  
            Thread.Sleep(200);  
            continue;  
        }  
        //跨线程调用控件  
         //接收UDP数据报，引用参数RemotePoint获得源地址  
         int rlen = mySocket.ReceiveFrom(data, ref RemotePoint);  
        msg = Encoding.Default.GetString(data, 0, rlen);  
        tbMsg.BeginInvoke(myI, new object[]{RemotePoint.ToString() + " : " + msg});  
          
    }  
}  
private void btSend_Click(object sender, EventArgs e)  
{  
    string msg;  
    msg = tbSendMsg.Text;  
    //发送UDP数据包  
    byte[] data = Encoding.Default.GetBytes(msg);  
    mySocket.SendTo(data, data.Length, SocketFlags.None, RemotePoint);  
}  
private void UpdateMsgTextBox(string msg)  
{  
    //接收数据显示  
    this.tbMsg.AppendText( msg + "\n");  
}

以上只需设置好本地和远程的IP和端口号，很容易就实现了UDP的双向通信。虽说UDP数据包不能保证可靠传输，网络繁忙、拥塞等因素，都有可能阻止数据包到达指定的目的地。但经过测试，其通信还蛮可靠的，别忘了QQ也是利用UDP进行即时通信的。

C#的Socket实现UDP协议通信

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