Visual C#.Net 網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)-Socket篇  
作者: 宋華 

作者： www.ASPCool.com 

Microsoft.Net Framework為應(yīng)用程序訪問Internet提供了分層的、可擴(kuò)展的以及受管轄的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，其名字空間System.Net和System.Net.Sockets包含豐富的類可以開發(fā)多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。.Net類采用的分層結(jié)構(gòu)允許應(yīng)用程序在不同的控制級(jí)別上訪問網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)人員可以根據(jù)需要選擇針對(duì)不同的級(jí)別編制程序，這些級(jí)別幾乎囊括了Internet的所有需要--從socket套接字到普通的請(qǐng)求/響應(yīng)，更重要的是，這種分層是可以擴(kuò)展的，能夠適應(yīng)Internet不斷擴(kuò)展的需要。 

拋開ISO/OSI模型的7層構(gòu)架，單從TCP/IP模型上的邏輯層面上看，.Net類可以視為包含3個(gè)層次：請(qǐng)求/響應(yīng)層、應(yīng)用協(xié)議層、傳輸層。WebReqeust和WebResponse 代表了請(qǐng)求/響應(yīng)層，支持Http、Tcp和Udp的類組成了應(yīng)用協(xié)議層，而Socket類處于傳輸層。可以如下示意： 


可見，傳輸層位于這個(gè)結(jié)構(gòu)的最底層，當(dāng)其上面的應(yīng)用協(xié)議層和請(qǐng)求/響應(yīng)層不能滿足應(yīng)用程序的特殊需要時(shí)，就需要使用這一層進(jìn)行Socket套接字編程。 

而在.Net中，System.Net.Sockets 命名空間為需要嚴(yán)密控制網(wǎng)絡(luò)訪問的開發(fā)人員提供了 Windows Sockets (Winsock) 接口的托管實(shí)現(xiàn)。System.Net 命名空間中的所有其他網(wǎng)絡(luò)訪問類都建立在該套接字Socket實(shí)現(xiàn)之上，如TCPClient、TCPListener 和 UDPClient 類封裝有關(guān)創(chuàng)建到 Internet 的 TCP 和 UDP 連接的詳細(xì)信息；NetworkStream類則提供用于網(wǎng)絡(luò)訪問的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)流等，常見的許多Internet服務(wù)都可以見到Socket的蹤影，如Telnet、Http、Email、Echo等，這些服務(wù)盡管通訊協(xié)議Protocol的定義不同，但是其基礎(chǔ)的傳輸都是采用的Socket。 

其實(shí)，Socket可以象流Stream一樣被視為一個(gè)數(shù)據(jù)通道，這個(gè)通道架設(shè)在應(yīng)用程序端（客戶端）和遠(yuǎn)程服務(wù)器端之間，而后，數(shù)據(jù)的讀?。ń邮眨┖蛯懭耄òl(fā)送）均針對(duì)這個(gè)通道來進(jìn)行。 


可見，在應(yīng)用程序端或者服務(wù)器端創(chuàng)建了Socket對(duì)象之后，就可以使用Send/SentTo方法將數(shù)據(jù)發(fā)送到連接的Socket,或者使用Receive/ReceiveFrom方法接收來自連接Socket的數(shù)據(jù)； 

針對(duì)Socket編程，.NET 框架的 Socket 類是 Winsock32 API 提供的套接字服務(wù)的托管代碼版本。其中為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編程提供了大量的方法，大多數(shù)情況下，Socket 類方法只是將數(shù)據(jù)封送到它們的本機(jī) Win32 副本中并處理任何必要的安全檢查。如果你熟悉Winsock API函數(shù)，那么用Socket類編寫網(wǎng)絡(luò)程序會(huì)非常容易，當(dāng)然，如果你不曾接觸過，也不會(huì)太困難，跟隨下面的解說，你會(huì)發(fā)覺使用Socket類開發(fā)windows 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序原來有規(guī)可尋，它們?cè)诖蠖鄶?shù)情況下遵循大致相同的步驟。 

在使用之前，你需要首先創(chuàng)建Socket對(duì)象的實(shí)例，這可以通過Socket類的構(gòu)造方法來實(shí)現(xiàn)： 

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


其中，addressFamily 參數(shù)指定 Socket 使用的尋址方案，socketType 參數(shù)指定 Socket 的類型，protocolType 參數(shù)指定 Socket 使用的協(xié)議。 

下面的示例語句創(chuàng)建一個(gè) Socket，它可用于在基于 TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)（如 Internet）上通訊。 

Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); 


若要使用 UDP 而不是 TCP，需要更改協(xié)議類型，如下面的示例所示： 

Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp); 


一旦創(chuàng)建 Socket，在客戶端，你將可以通過Connect方法連接到指定的服務(wù)器，并通過Send/SendTo方法向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，而后可以通過Receive/ReceiveFrom從服務(wù)端接收數(shù)據(jù)；而在服務(wù)器端，你需要使用Bind方法綁定所指定的接口使Socket與一個(gè)本地終結(jié)點(diǎn)相聯(lián)，并通過Listen方法偵聽該接口上的請(qǐng)求，當(dāng)偵聽到用戶端的連接時(shí)，調(diào)用Accept完成連接的操作，創(chuàng)建新的Socket以處理傳入的連接請(qǐng)求。使用完 Socket 后，記住使用 Shutdown 方法禁用 Socket，并使用 Close 方法關(guān)閉 Socket。其間用到的方法/函數(shù)有： 

Socket.Connect方法:建立到遠(yuǎn)程設(shè)備的連接 
public void Connect(EndPoint remoteEP)（有重載方法） 
Socket.Send 方法:從數(shù)據(jù)中的指示位置開始將數(shù)據(jù)發(fā)送到連接的 Socket。 
public int Send(byte[], int, SocketFlags);(有重載方法) 
Socket.SendTo 方法 將數(shù)據(jù)發(fā)送到特定終結(jié)點(diǎn)。 
public int SendTo(byte[], EndPoint);（有重載方法） 
Socket.Receive方法:將數(shù)據(jù)從連接的 Socket 接收到接收緩沖區(qū)的特定位置。 
public int Receive(byte[],int,SocketFlags); 
Socket.ReceiveFrom方法：接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中特定位置的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)終結(jié)點(diǎn)。 
public int ReceiveFrom(byte[], int, SocketFlags, ref EndPoint); 
Socket.Bind 方法：使 Socket 與一個(gè)本地終結(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)： 
public void Bind( EndPoint localEP ); 
Socket.Listen方法：將 Socket 置于偵聽狀態(tài)。 
public void Listen( int backlog ); 
Socket.Accept方法:創(chuàng)建新的 Socket 以處理傳入的連接請(qǐng)求。 
public Socket Accept(); 
Socket.Shutdown方法:禁用某 Socket 上的發(fā)送和接收 
public void Shutdown( SocketShutdown how ); 
Socket.Close方法:強(qiáng)制 Socket 連接關(guān)閉 
public void Close(); 


可以看出，以上許多方法包含EndPoint類型的參數(shù)，在Internet中，TCP/IP 使用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址和一個(gè)服務(wù)端口號(hào)來唯一標(biāo)識(shí)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)地址標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)上的特定設(shè)備；端口號(hào)標(biāo)識(shí)要連接到的該設(shè)備上的特定服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)地址和服務(wù)端口的組合稱為終結(jié)點(diǎn)，在 .NET 框架中正是由 EndPoint 類表示這個(gè)終結(jié)點(diǎn)，它提供表示網(wǎng)絡(luò)資源或服務(wù)的抽象，用以標(biāo)志網(wǎng)絡(luò)地址等信息。.Net同時(shí)也為每個(gè)受支持的地址族定義了 EndPoint 的子代；對(duì)于 IP 地址族，該類為 IPEndPoint。IPEndPoint 類包含應(yīng)用程序連接到主機(jī)上的服務(wù)所需的主機(jī)和端口信息，通過組合服務(wù)的主機(jī)IP地址和端口號(hào)，IPEndPoint 類形成到服務(wù)的連接點(diǎn)。 

用到IPEndPoint類的時(shí)候就不可避免地涉及到計(jì)算機(jī)IP地址，.Net中有兩種類可以得到IP地址實(shí)例： 

IPAddress類：IPAddress 類包含計(jì)算機(jī)在 IP 網(wǎng)絡(luò)上的地址。其Parse方法可將 IP 地址字符串轉(zhuǎn)換為 IPAddress 實(shí)例。下面的語句創(chuàng)建一個(gè) IPAddress 實(shí)例： 

IPAddress myIP = IPAddress.Parse("192.168.1.2"); 


Dns 類：向使用 TCP/IP Internet 服務(wù)的應(yīng)用程序提供域名服務(wù)。其Resolve 方法查詢 DNS 服務(wù)器以將用戶友好的域名（如"host.contoso.com"）映射到數(shù)字形式的 Internet 地址（如 192.168.1.1）。Resolve方法 返回一個(gè) IPHostEnty 實(shí)例，該實(shí)例包含所請(qǐng)求名稱的地址和別名的列表。大多數(shù)情況下，可以使用 AddressList 數(shù)組中返回的第一個(gè)地址。下面的代碼獲取一個(gè) IPAddress 實(shí)例，該實(shí)例包含服務(wù)器 host.contoso.com 的 IP 地址。 

IPHostEntry ipHostInfo = Dns.Resolve("host.contoso.com"); 
IPAddress ipAddress = ipHostInfo.AddressList[0]; 


你也可以使用GetHostName方法得到IPHostEntry實(shí)例： 

IPHosntEntry hostInfo=Dns.GetHostByName("host.contoso.com") 


在使用以上方法時(shí)，你將可能需要處理以下幾種異常： 

SocketException異常：訪問Socket時(shí)操作系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤引發(fā) 

ArgumentNullException異常：參數(shù)為空引用引發(fā) 

ObjectDisposedException異常：Socket已經(jīng)關(guān)閉引發(fā) 

在掌握上面得知識(shí)后，下面的代碼將該服務(wù)器主機(jī)（ host.contoso.com的 IP 地址與端口號(hào)組合，以便為連接創(chuàng)建遠(yuǎn)程終結(jié)點(diǎn)： 

IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ipAddress,11000); 

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