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Socket就是套接字,它是网络编程中最常用遇到的概念和工具。在TCP/IP网络中,传送和接收数据就会经常使用到Socket,由于使用Socket能够在网络上处理复杂数据,所以在各种网络应用程序中,涉及到数据传送和接收,一般都会使用Socket,可见要掌握网络编程,精通Socket是非常重要。由于Socket本身的复杂性,决定了掌握它是比较困难的。Visual C#是微软公司推荐的开发.Net平台应用程序的主要语言,随着.Net的深入人心,目前很多有远见的公司都把以前的软件转向了.Net平台。掌握网络编程始终是学习一种开发语言的重点,这一点对于Visual C#也同样如此。Visual C#实现网络功能其关键也是掌握托管Socket的使用方法。本文就来详细介绍Visual C#中利用托管Socket实现网络数据传送和接收的实现方法及其注意事项。
一.简介Socket:
Socket诞生于上个世纪80年代初,美国政府的高级研究工程机构(ARPA)给加利福尼亚大学伯克力(Berkeley)分校提供了资金,委托他们在UNIX操作系统下实现TCP/IP协议的开发接口。于是研发人员就为TCP/IP网络通信开发了一个API(应用程序接口)。这个API称为Socket接口(套接字)。所以有时候说,Socket是TCP/IP上的API。
到了上个世纪90年代,当时的一些网络开发商,包括现在地Sun和Microsoft公司等,共同制定了一套WINDOWS下的网络编程接口,即WindowsSockets规范,简称WinSock规范。WinSock规范是一套开放的、支持多种协议的Windows下的网络编程接口。从1991年的1.0版到1995年的2.0.8版,经过不断完善并在Intel、Microsoft、Sun等公司的大力支持下,已成为Windows网络编程的事实上的标准。目前,WinSock规范主要有1.1版和2.0版。两者的最重要区别是1.1版只支持TCP/IP协议,而2.0版可以支持多协议。2.0版有良好的向后兼容性,任何使用1.1版的源代码,二进制文件,应用程序都可以不加修改地在2.0规范下使用。
可见Socket接口其实是TCP/IP网络的API接口函数,Socket数据传输其实就是一种特殊的I/O。常用的Socket类型有两种:流式Socket(SOCK_STREAM)和数据报式Socket(SOCK_DGRAM)。流式是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用;数据报式Socket是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。
二.Visual C#中操作Socket:
虽然Visual C#可以使用NetworkStream来传送、接收数据,但NetworkStream在使用中有很大的局限性,利用NetworkStream只能传送和接收字符类型的数据,如果要传送的是一些复杂的数据如:二进制数据等,它就显得能力有限了。但使用NetworkStream在处理自身可操作数据时,的确要比Socket方便许多。Socket(套接字)几乎可以处理任何在网络中需要传输的数据类型。
我们知道Visual C#和Visual C++的区别之一,就是Visual C#没有属于自己的类库,而Visual C++却是有的,Visual C#使用的类库是.Net框架为所有开发.Net平台程序语言提供的一个公用的类库——.Net FrameWork SDK。Visual C#主要网络功能主要使用.Net FrameWork SDK中的提供的二个命名空间“System.Net.Sockets”和“System.Net”。而实现Socket使用的是命名空间“System.Net.Sockets”中的Socket类。Visual C#通过创建Socket类的实例来实现Socket的托管版本。在Visual C#中创建完Socket实例后,可以通过此Socket实例的Bind方法绑定到网络中指定的终结点,也可以通过其Connect方法向指定的终结点建立的连接。连接创建完毕,就可以使用其Send或SendTo方法将数据发送到Socket;同样使用其的Receive或ReceiveFrom方法从Socket中读取数据。在Socket使用完毕后,请使用其的Shutdown方法禁用Socket,并使用Close方法关闭Socket。表01和表02是Socket类中的常用属性和方法及其简要说明。
| 属性 |
说明 |
| AddressFamily |
获取Socket的地址族。 |
| Available |
获取已经从网络接收且可供读取的数据量。 |
| Blocking |
获取或设置一个值,该值指示Socket是否处于阻塞模式。 |
| Connected |
获取一个值,该值指示Socket是否已连接到远程资源。 |
| Handle |
获取Socket的操作系统句柄。 |
| LocalEndPoint |
获取本地终结点。 |
| ProtocolType |
获取Socket的协议类型。 |
| RemoteEndPoint |
获取远程终结点。 |
| SocketType |
获取Socket的类型。 |
表01:Socket类的常用属性及其说明
| 方法 |
说明 |
| Accept |
创建新的Socket以处理传入的连接请求。 |
| BeginAccept |
开始一个异步请求,以创建新的Socket来接受传入的连接请求。 |
| BeginConnect |
开始对网络设备连接的异步请求。 |
| BeginReceive |
开始从连接的Socket中异步接收数据。 |
| BeginReceiveFrom |
开始从指定网络设备中异步接收数据。 |
| BeginSend |
将数据异步发送到连接的 |
| BeginSendTo |
向特定远程主机异步发送数据。 |
| Bind |
使Socket与一个本地终结点相关联。 |
| Close |
强制Socket连接关闭。 |
| Connect |
建立到远程设备的连接。 |
| EndAccept |
结束异步请求以创建新的Socket来接受传入的连接请求 |
| EndConnect |
结束挂起的异步连接请求。 |
| EndReceive |
结束挂起的异步读取。 |
| EndReceiveFrom |
结束挂起的、从特定终结点进行异步读取。 |
| EndSend |
结束挂起的异步发送 |
| EndSendTo |
结束挂起的、向指定位置进行的异步发送。 |
| GetSocketOption |
返回Socket选项的值。 |
| IOControl |
为Socket设置低级别操作模式 |
| Listen |
将Socket置于侦听状态。 |
| Poll |
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| Receive |
接收来自连接Socket的数据。 |
| ReceiveFrom |
接收数据文报并存储源终结点。 |
| Select |
确定一个或多个套接字的状态。 |
| Send |
将数据发送到连接的 |
| SendTo |
将数据发送到特定终结点。 |
| SetSocketOption |
设置Socket选项。 |
| Shutdown |
禁用某Socket上的发送和接收。 |
表02:Socket类的常用方法及其说明
其中“BeginAccept”和“EndAccept”、“BeginConnect”和“EndConnect”、
“BeginReceive”和“EndReceive”、“BeginReceiveFrom”和“EndReceiveFrom”、
“BeginSend”和“EndSend”、“BeginSendTo”和“EndSendTo”是六组异步方法,
其功能分别相当于“Accept”、“Connect”、“Receive”、“ReceiveFrom”、
“Send”和“SendTo”方法。
下面就通过一个具体的示例,来介绍Visual C#中如何通过托管Socket实现数据传送和接收的具体方法。
本文示例其实是由二部分组成,也可以看成是客户机程序和服务器程序。客户机程序功能是通过
Socket向服务器程序创建连接,并在连接完成后,向服务器发送数据;服务器程序通过侦听端口,接受网络的Socket的连接请求,并在连接完成后,接收从客户机发送来的数据,并显示出来。下面首先来介绍Visual C#通过托管Socket实现客户机程序的具体方法。 |