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所属分类：.NET技术

摘要

在上一篇文章中介绍了Socket基础—TCP与UDP协议和他们之间的区别，这篇文章参考另一位前辈的博文重点记录下Socket的原理及两种协议的开发过程。

一、Socket通信简介

1.按惯例先来介绍下socket

Windows中的很多东西都是从Unix领域借鉴过来的，Socket也是一样。在Unix中，socket代表了一种文件描述符（在Unix中一切都是以文件为单位），而这里这个描述符则是用于描述网络访问的。什么意思呢？就是程序员可以通过socket来发送和接收网络上的数据。你也可以理解成是一个API。有了它，你就不用直接去操作网卡了，而是通过这个接口，这样就省了很多复杂的操作。
在C#中，MS为我们提供了 System.Net.Sockets 命名空间，里面包含了Socket类。

2.有了socket，那就可以用它来访问网络了

不过你不要高兴得太早，要想访问网络，还得有些基本的条件（和编程无关的我就不提了）：a. 要确定本机的IP和端口，socket只有与某一IP和端口绑定，才能发挥强大的威力。b. 得有协议吧（否则谁认得你这发送到网络的是什么呀）。想要复杂的，我们可以自己来定协议。但是这个就不在这篇里提了，我这里介绍两种大家最熟悉不过的协议：TCP & UDP。（别说你不知道，不然...不然...我不告诉你）
如果具备了基本的条件，就可以开始用它们访问网络了。来看看步骤吧：
a. 建立一个套接字
b. 绑定本机的IP和端口
c. 如果是TCP，因为是面向连接的，所以要利用Listen（）方法来监听网络上是否有人给自己发东西;如果是UDP，因为是无连接的，所以来者不拒。
d. TCP情况下，如果监听到一个连接，就可以使用accept来接收这个连接，然后就可以利用Send/Receive来执行操作了。而UDP，则不需要accept，直接使用SendTo/ReceiveFrom来执行操作。（看清楚哦，和TCP的执行方法有区别，因为UDP不需要建立连接，所以在发送前并不知道对方的IP和端口，因此需要指定一个发送的节点才能进行正常的发送和接收）
e. 如果你不想继续发送和接收了，就不要浪费资源了。能close的就close吧。

面向连接的套接字系统调用时序（TCP）

c#Socket通信实例

无连接的套接字系统调用时序(UDP)

c#Socket通信实例

二、TCP协议的Socket实例

c#Socket通信实例

服务端后台代码：

  1 using System;   2 using System.Collections.Generic;   3 using System.ComponentModel;   4 using System.Data;   5 using System.Drawing;   6 using System.IO;   7 using System.Linq;   8 using System.Net;   9 using System.Net.Sockets;  10 using System.Text;  11 using System.Threading;  12 using System.Threading.Tasks;  13 using System.Windows.Forms;  14   15 namespace Socket通信  16 {  17     public partial class Form1 : Form  18     {  19   20         public Form1()  21         {  22             InitializeComponent();  23             TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;  24   25         }  26         Socket socketSend;  27         Thread threadWatch = null; // 负责监听客户端连接请求的 线程；  28         Socket socketWatch = null;  29   30   31         /// <summary>  32         /// 监听客户端请求的方法；  33         /// </summary>  34         void WatchConnecting()  35         {  36             try  37             {  38                 while (true)  // 持续不断的监听客户端的连接请求；  39                 {  40                     // 开始监听客户端连接请求，Accept方法会阻断当前的线程；  41                     Socket sokConnection = socketWatch.Accept();   42                     // 一旦监听到一个客户端的请求，就返回一个与该客户端通信的 套接字；  43                     // 向列表控件中添加客户端的IP信息；  44                     lbOnline.Items.Add(sokConnection.RemoteEndPoint.ToString());  45                     ShowMsg("客户端连接成功！");  46                     //开启一个新线程，执行接收消息方法  47                     Thread r_thread = new Thread(Received);  48                     r_thread.IsBackground = true;  49                     r_thread.Start(sokConnection);  50                 }  51             }  52             catch (Exception e)  53             {  54                 ShowMsg("异常：" + e.Message);  55             }  56   57         }  58         /// <summary>  59         /// 服务器端不停的接收客户端发来的消息  60         /// </summary>  61         /// <param name="o"></param>  62         void Received(object o)  63         {  64             try  65             {  66                  socketSend = o as Socket;  67                 while (true)  68                 {  69                     //客户端连接服务器成功后，服务器接收客户端发送的消息  70                     // 定义一个3M的缓存区；  71                     byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 3];  72                     //实际接收到的有效字节数  73                     // 将接受到的数据存入到输入  buffer中；  74                     int len = socketSend.Receive(buffer);  75                     if (len == 0)  76                     {  77                         break;  78                     }  79                     string str = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, len);  80                     ShowMsg("接收到的客户端数据：" + socketSend.RemoteEndPoint + ":" + str);  81                     Send("服务端接收成功（" + str + "）");  82   83                 }  84             }  85             catch (Exception e)  86             {  87                 ShowMsg("异常：" + e.Message);  88             }  89         }  90         /// <summary>  91         /// 服务器向客户端发送消息  92         /// </summary>  93         /// <param name="str"></param>  94         void Send(string str)  95         {  96             byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(str);  97             socketSend.Send(buffer);  98   99         } 100         void ShowMsg(string str) 101         { 102             txtMsg.AppendText(str + "rn"); 103         } 104         private void button1_Click_1(object sender, EventArgs e) 105         { 106             // 创建负责监听的套接字，注意其中的参数； 107             socketWatch = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); 108             // 获得文本框中的IP对象； 109             IPAddress address = IPAddress.Parse(txtIp.Text.Trim()); 110             // 创建包含ip和端口号的网络节点对象； 111             IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, int.Parse(txtPort.Text.Trim())); 112             try 113             { 114                 // 将负责监听的套接字绑定到唯一的ip和端口上； 115                 socketWatch.Bind(endPoint); 116             } 117             catch (SocketException se) 118             { 119                 MessageBox.Show("异常：" + se.Message); 120                 return; 121             } 122             // 设置监听队列的长度； 123             socketWatch.Listen(10); 124             // 创建负责监听的线程； 125             threadWatch = new Thread(WatchConnecting); 126             threadWatch.IsBackground = true; 127             threadWatch.Start(); 128             ShowMsg("服务器启动监听成功！"); 129         } 130     } 131 }

Socket_server

c#Socket通信实例

客户端后台代码：

 1 using System;  2 using System.Collections.Generic;  3 using System.ComponentModel;  4 using System.Data;  5 using System.Drawing;  6 using System.Linq;  7 using System.Text;  8 using System.Threading.Tasks;  9 using System.Windows.Forms; 10 using System.Net; 11 using System.Net.Sockets; 12 using System.Threading; 13  14  15 namespace Socket通信客户端 16 { 17     public partial class Socket_client : Form 18     { 19         public Socket_client() 20         { 21             InitializeComponent(); 22             CheckForIllegalCrossThreadCalls = false; 23         } 24         Socket socketSend; 25         void ShowMsg(string str) 26         { 27             txtMsg.AppendText(str + "rn"); 28         } 29         /// <summary> 30         /// 接收服务端返回的消息 31         /// </summary> 32         void Received() 33         { 34             while (true) 35             { 36                 try 37                 { 38                     byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 3]; 39                     //实际接收到的有效字节数 40                     int len = socketSend.Receive(buffer); 41                     if (len == 0) 42                     { 43                         continue; 44                     } 45                     string str = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, len); 46                     ShowMsg("接收到的服务端数据：" + socketSend.RemoteEndPoint + ":" + str); 47                 } 48                 catch 49                 { 50                     MessageBox.Show("接收失败，请检查服务端是否断开！"); 51                     return; 52                 } 53             } 54         } 55  56         private void btnDisconnect_Click(object sender, EventArgs e) 57         { 58             socketSend.Close(); 59             ShowMsg("连接已经断开!"); 60         } 61         void Send(string str) 62         { 63             byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(str); 64             socketSend.Send(buffer); 65         } 66     } 67 }

Socket_client

三、UDP协议的Socket实例

using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; using System.Net; using System.Net.Sockets; namespace SimpleUdpSrvr {     class Program     {         static void Main(string[] args)         {             int recv;             byte[] data = new byte[1024];             IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 9050);//定义一网络端点             Socket newsock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);//定义一个Socket             newsock.Bind(ipep);//Socket与本地的一个终结点相关联             Console.WriteLine("Waiting for a client..");              IPEndPoint sender = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);//定义要发送的计算机的地址             EndPoint Remote = (EndPoint)(sender);//             recv = newsock.ReceiveFrom(data, ref Remote);//接受数据                        Console.WriteLine("Message received from{0}:", Remote.ToString());             Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetBytes(data,0,recv));              string welcome = "Welcome to my test server!";             data = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);             newsock.SendTo(data, data.Length, SocketFlags.None, Remote);             while (true)             {                 data = new byte[1024];                 recv = newsock.ReceiveFrom(data, ref Remote);                 Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv));                 newsock.SendTo(data, recv, SocketFlags.None, Remote);             }         }     } }

UDPServer

using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; using System.Net; using System.Net.Sockets; namespace SimpleUdpClient {     class Program     {         static void Main(string[] args)         {             byte[] data = new byte[1024];//定义一个数组用来做数据的缓冲区             string input, stringData;             IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 9050);             Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);             string welcome = "Hello,are you there?";             data = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);             server.SendTo(data, data.Length, SocketFlags.None, ipep);//将数据发送到指定的终结点              IPEndPoint sender = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);             EndPoint Remote = (EndPoint)sender;             data = new byte[1024];             int recv = server.ReceiveFrom(data, ref Remote);//接受来自服务器的数据              Console.WriteLine("Message received from{0}:", Remote.ToString());             Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv));             while (true)//读取数据             {                 input = Console.ReadLine();//从键盘读取数据                 if (input == "text")//结束标记                 {                     break;                 }                 server.SendTo(Encoding.ASCII.GetBytes(input), Remote);//将数据发送到指定的终结点Remote                 data = new byte[1024];                 recv = server.ReceiveFrom(data, ref Remote);//从Remote接受数据                 stringData = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv);                 Console.WriteLine(stringData);             }             Console.WriteLine("Stopping client");             server.Close();         }     } }

UDPClient

上面的示例只是简单的应用了socket来实现通信，你也可以实现异步socket、IP组播等等。

MS还为我们提供了几个助手类：TcpClient类、TcpListener类、UDPClient类。这几个类简化了一些操作，所以你也可以利用这几类来写上面的代码，但我个人还是比较习惯直接用socket来写。
既然快写完了，那我就再多啰嗦几句。在需要即时响应的软件中，我个人更倾向使用UDP来实现通信，因为相比TCP来说，UDP占用更少的资源，且响应速度快，延时低。至于UDP的可靠性，则可以通过在应用层加以控制来满足。当然如果可靠性要求高的环境下，还是建议使用TCP。

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一、Socket通信简介

1.按惯例先来介绍下socket

2.有了socket，那就可以用它来访问网络了

面向连接的套接字系统调用时序 （TCP）

无连接的套接字系统调用时序(UDP)

二、TCP协议的Socket实例

三、UDP协议的Socket实例

面向连接的套接字系统调用时序（TCP）