Socket的TCP通讯

一、 socket的通讯原理

服务器端的步骤如下。

(1)建立服务器端的Socket,开始侦听整个网络中的连接请求。

(2)当检测到来自客户端的连接请求时,向客户端发送收到连接请求的信息,并建立与客户端之间的连接。

(3)当完成通信后,服务器关闭与客户端的Socket连接。

客户端的步骤如下。

(1)建立客户端的Socket,确定要连接的服务器的主机名和端口。

(2)发送连接请求到服务器,并等待服务器的回馈信息。

(3)连接成功后,与服务器进行数据的交互。

(4)数据处理完毕后,关闭自身的Socket连接。

二、 socket的通讯方式

socket通讯方式有两种:同步和异步

同步工作方式:

TCP协议进行编程时程序执行到发送、接收和监听语句的时候,在未完成工作前不再继续往下执行,即处于阻塞状态,直到该语句完成某个工作后才继续执行下一条语句。

异步工作方式

程序执行到发送、接收和监听语句的时候,不论工作是否完成,都会继续往下执行。

三、 socket的C#实现

  1. 1.      同步: 

服务端客户端通信

在与服务端的连接建立以后,我们就可以通过此连接来发送和接收数据。端口与端口之间以流(Stream)的形式传输数据,因为几乎任何对象都可以保存到流中,所以实际上可以在客户端与服务端之间传输任何类型的数据。对客户端来说,往流中写入数据,即为向服务器传送数据;从流中读取数据,即为从服务端接收数据。对服务端来说,往流中写入数据,即为向客户端发送数据;从流中读取数据,即为从客户端接收数据。

 

服务端: 

(1)服务端对端口进行侦听:

服务器端建立一个socket,设置好本机的ip和监听的端口与socket进行绑定,开始监听连接请求,当接收到连接请求后,发送确认,同客户端建立连接,开始与客户端进行通信。

TcpListener listener  = new  TcpListener( new  IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), port)); // ip为服务器IP地址,port为监听的端口

Listener.Start();
// 开启监听

 

(2)检测来自客户端的连接请求

TcpClient remoteClient = listener.AcceptTcpClient();

//接收客户端  这里体现了同步的含义,如果客户端对该服务端发起连接的时候,程序在这里就会等待(阻塞),直到有客户端的连接请求为止

(3)建立和连接的客户端的数据流(传输数据)

NetworkStream streamToClient = remoteClient.GetStream();

 

该数据流只要是用来接收和发送数据,同步也分多客户端和单个客户端,如果分的详细一点的话,还有客户端的一条以及多条数据的情况,如果是单个客户端的多条数据的话,连接客户端之后,在建立数据流的前面添加一个循环就可以了,如果是多个客户端的话,在(2)前面加个循环就可以了。为了接收数据的效率,建议不管是同步还是异步,服务端都做成线程,详细见Demo

(4)接收客户端发送过来的数据(用缓存来接收)

byte [] buffer = new  byte [BufferSize];  // BufferSize为缓存的大小
 
  int  bytesRead;
 
  try
 
  {
 
     lock  (streamToClient) //为了保证数据的完整性以及安全性  锁定数据流
 
      {
 
          bytesRead = streamToClient.Read(buffer, 0, BufferSize);
 
}

(5)向连接的客户端发送数据

lock  (streamToClient)
 
                       {
 
                       streamToClient.Write(buffer, 0, buffer.Length); //buffer为发送的字符<a target="_blank" style="color: #0000F0; display:inline; position:static; background:none;" href="http://www.so.com/s?q=%E6%95%B0%E7%BB%84&ie=utf-8&src=se_lighten_f">数组</a>                  
 
}

      (6)释放数据流和TcpClient(以便下次的数据以及客户端的收发)

streamToClient.Dispose(); //释放数据流中的数据
 
               remoteClient.Close(); //释放TcpClient实例

客户端 

(1)   连接服务器

TcpClient tcp = new  TcpClient();
 
 
 
tcp.Connect(IP,Port); //根据服务器的IP地址和侦听的端口连接
 
if  (tcp.Connected)
 
{
 
//连接成功的<a target="_blank" style="color: #0000F0; display:inline; position:static; background:none;" href="http://www.so.com/s?q=%E6%B6%88%E6%81%AF%E6%9C%BA%E5%88%B6&ie=utf-8&src=se_lighten_f">消息机制</a>  详细见DEMO
 
ShowGetData( "成功连接上了服务器:" , this .strIP.Text.ToString());
 
  }

这里需要注意的是,不管是使用有参数的构造函数与服务器连接,或者是通过Connect()方法与服务器建立连接,都是同步方法(或者说是阻塞的,英文叫block)。它的意思是说,客户端在与服务端连接成功、从而方法返回,或者是服务端不存、从而抛出异常之前,是无法继续进行后继操作的。这里还有一个名为BeginConnect()的方法,用于实施异步的连接,这样程序不会被阻塞,可以立即执行后面的操作,这是因为可能由于网络拥塞等问题,连接需要较长时间才能完成。网络编程中有非常多的异步操作,凡事都是由简入难,关于异步操作,我们后面再讨论,现在只看同步操作。

(2)   建立连接服务端的数据流

NetworkStream streamToServer = tcp.GetStream();

(3)   接收和发送数据

//发送字符串
 
         byte [] buffer = Encoding.Unicode.GetBytes(msg); //msg为发送的字符串  
 
         try
 
           {
 
              lock  (streamToServer)
 
             {
 
             streamToServer.Write(buffer, 0, buffer.Length);     // 发往服务器
 
              }
 
 
 
           //接收字符串
 
                buffer = new  byte [BufferSize];
 
                lock  (streamToServer)
 
             {
 
                bytesRead = streamToServer.Read(buffer, 0, BufferSize);
 
             }
 
}
  1. 2.      异步 

        相对于同步,异步中的连接,接收和发送数据的方法都不一样,都有一个回调函数,就是即使不能连接或者接收不到数据,程序还是会一直执行下去,如果连接上了或者接到数据,程序会回到这个回调函数的地方重新往下执行。详细见下面:

服务器

1、 开启侦听接口

private  TcpListener listener;               //监听类
 
listener = new  TcpListener( new  IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), port));
 
listener.Start(); //开启侦听,对连接的客户端的数目没有限制
 
或者
 
listener.Start( int  i); // 开启侦听,最多只能连接i个客户端数目

2、 接收客户端

                     listener.BeginAcceptSocket(clientConnect, listener); //异步接受客户端的连接请求  clientConnect为连接的回调函数
 
 
/// <summary>
 
         /// 接收回调函数
 
         /// </summary>
 
         /// <param name="ar"></param>
 
         private  void  clientConnect(IAsyncResult ar)
 
         {
 
             try
 
             {
 
                 TcpListener listener = (TcpListener)ar.AsyncState;
 
                 //接受客户的连接,得到连接的Socket
 
                 Socket client = listener.EndAcceptSocket(ar);
 
 
 
             }
 
             catch  { }
 
         }

3、 接收客户端发送的数据

/// <summary>
 
         /// 异步接收数据
 
         /// </summary>
 
         private  void  receiveData(Socket client)
 
         {
 
                 // 调用异步方法 BeginReceive 来告知 socket 如何接收数据
 
                 IAsyncResult iar = client.BeginReceive(buffer, 0, BagSize, SocketFlags.None, out  errorCode, receiveCallback, buffer);
             }
      }
 
 
 
         /// <summary>
 
         /// 接收数据回调函数
 
         /// </summary>
 
         /// <param name="ar"></param>
 
         private  void  receiveCallback(IAsyncResult ar)
 
         {         
 
                 //接收到的数据长度.
 
                 int  receLen = 0;
 
                 try
 
                 {
 
                     receLen = client.EndReceive(ar, out  errorCode);               
 
if  (receLen > 0)
 
                     {
 
                         OnReceiveData(client); //接收到数据之后的处理函数
 
                     }
 
                 }
 
                 catch  {     }
             }
 
             else  { }
 
         }

 

4、接收成功之后,回发数据给客户端

/// <summary>
 
         /// 异步发送报文
 
         /// </summary>
 
         /// <param name="data"></param>
 
         private  void  OnReceiveData (Socket socket)
 
         {
 
string  strLogin = “succeed recived”;
 
byte [] data = Encoding.ASCII.GetBytes(strLogin);
 
          socket.BeginSend(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, out  errorCode, sendCallBack, socket); //异步发送数据
 
             }
 
             else
 
             { }
 
         }
 
/// <summary>
 
         /// 异步发送回调事件
 
         /// </summary>
 
         /// <param name="ar"></param>
 
         private  void  sendCallBack(IAsyncResult ar)
 
         {
 
socket.EndSend(ar, out  errorCode);
 
           }

客户端 

1、连接服务器

private  TcpClient tcpcz = null
 
          tcpcz = new  TcpClient()
 
     tcpcz.BeginConnect(ipaddress, Convert.ToInt32(port), new  AsyncCallback(ConnectCallback), tcpcz); //根据服务器的IP地址和<a target="_blank" style="color: #0000F0; display:inline; position:static; background:none;" href="http://www.so.com/s?q=%E7%AB%AF%E5%8F%A3%E5%8F%B7&ie=utf-8&src=se_lighten_f">端口号</a> 异步连接服务器
 
 
         /// <summary>
 
         /// 异步连接的回调函数
 
         /// </summary>
 
         /// <param name="ar"></param>
 
         private  void  ConnectCallback(IAsyncResult ar)
 
         {
 
             TcpClient t = (TcpClient)ar.AsyncState;
 
             try
 
             {
 
                 if  (t.Connected)
 
                 {
 
                     t.EndConnect(ar); //函数运行到这里就说明连接成功
 
                 }
 
                 else
 
                 {
 
                 }
 
             }
 
             catch  () {    }
         }

2、发送和接收字符串

              

NetworkStream stream = tcp.GetStream(); //创建于服务器连接的数据流
 
 
 
                   //发送字符串
 
                   string  strLogin = “ this  is  socket example”;
 
              byte [] data = Encoding.ASCII.GetBytes(strLogin);
 
           stream.BeginWrite(data, 0, data.Length, new  AsyncCallback(SendCallback),stream); //异步发送数据
 
                   //接收字符串
 
                 byte [] result = new  byte [tcp.Available]; // tcp.Available为接受的字符串大小
                   try
                   {
 
                       stream.BeginRead(result, 0, result.Length, new  AsyncCallback(ReadCallback), stream); //异步接受服务器回报的字符串
 
                   }
                   catch  { }
                   string  strResponse = Encoding.ASCII.GetString(result).Trim(); //从服务器接受到的字符串
 
               }
 
           }
           catch  ()
           {
           }
       }

以上是这一段时间对socket的一些心得,还在不断学习中,如果上面的讲解有什么不到位的或者错误的,可以交流一下。

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