Visual C# 2005中编写Socket网络程序

在网络环境下，我们最感兴趣的两个命名空间是System.net和System.Net.Sockets。System.Net命名空间通常与较高程的操作有关，例如download或upload，试用HTTP和其他协议进行Web请求等等，而System.Net.Sockets命名空间所包含的类通常与较低程的操作有关。如果要直接使用Sockets或者TCP/IP之类的协议，这个命名空间的类是非常有用的。

　　在.Net中，System.Net.Sockets 命名空间为需要严密控制网络访问的开发人员提供了 Windows Sockets (Winsock) 接口的托管实现。System.Net 命名空间中的所有其他网络访问类都建立在该套接字Socket实现之上，如TCPClient、TCPListener 和 UDPClient 类封装有关创建到 Internet 的 TCP 和 UDP 连接的详细信息；NetworkStream类则提供用于网络访问的基础数据流等，常见的许多Internet服务都可以见到Socket的踪影，如Telnet、Http、Email、Echo等，这些服务尽管通讯协议Protocol的定义不同，但是其基础的传输都是采用的Socket。

　　其实，Socket可以象流Stream一样被视为一个数据通道，这个通道架设在应用程序端（客户端）和远程端之间，而后，数据的读取（接收）和写入（发送）均针对这个通道来进行。

　　可见，在应用程序端或者服务器端创建了Socket对象之后，就可以使用Send/SentTo方法将数据发送到连接的Socket,或者使用Receive/ReceiveFrom方法接收来自连接Socket的数据。

　　针对Socket编程，.NET 框架的 Socket 类是 Winsock32 API 提供的套接字服务的托管代码版本。其中为实现网络编程提供了大量的方法，大多数情况下，Socket 类方法只是将数据封送到它们的本机 Win32 副本中并处理任何必要的安全检查。如果你熟悉Winsock API函数，那么用Socket类编写网络程序会非常容易，当然，如果你不曾接触过，也不会太困难，跟随下面的解说，你会发觉使用Socket类开发windows 网络应用程序原来有规可寻，它们在大多数情况下遵循大致相同的步骤。

　　在使用之前，你需要首先创建Socket对象的实例，这可以通过Socket类的构造方法来实现：

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

　　其中，addressFamily 参数指定 Socket 使用的寻址方案，socketType 参数指定 Socket 的类型，protocolType 参数指定 Socket 使用的协议。

　　下面的示例语句创建一个 Socket，它可用于在基于 TCP/IP 的网络（如 Internet）上通讯。

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

　　若要使用 UDP 而不是 TCP，需要更改协议类型，如下面的示例所示：

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

　　一旦创建 Socket，在客户端，你将可以通过Connect方法连接到指定的服务器，并通过Send/SendTo方法向远程服务器发送数据，而后可以通过Receive/ReceiveFrom从服务端接收数据；而在服务器端，你需要使用Bind方法绑定所指定的接口使Socket与一个本地终结点相联，并通过Listen方法侦听该接口上的请求，当侦听到用户端的连接时，调用Accept完成连接的操作，创建新的Socket以处理传入的连接请求。使用完 Socket 后，记住使用 Shutdown 方法禁用 Socket，并使用 Close 方法关闭 Socket。

　　可以看出，以上许多方法包含EndPoint类型的参数，在Internet中，TCP/IP 使用一个网络地址和一个服务端口号来唯一标识设备。网络地址标识网络上的特定设备；端口号标识要连接到的该设备上的特定服务。网络地址和服务端口的组合称为终结点，在 .NET 框架中正是由 EndPoint 类表示这个终结点，它提供表示网络资源或服务的抽象，用以标志网络地址等信息。.Net同时也为每个受支持的地址族定义了 EndPoint 的子代；对于 IP 地址族，该类为 IPEndPoint。IPEndPoint 类包含应用程序连接到主机上的服务所需的主机和端口信息，通过组合服务的主机IP地址和端口号，IPEndPoint 类形成到服务的连接点。

　　用到IPEndPoint类的时候就不可避免地涉及到计算机IP地址，System.Net命名空间中有两种类可以得到IP地址实例：

　　IPAddress类：IPAddress 类包含计算机在 IP 网络上的地址。其Parse方法可将 IP 地址字符串转换为 IPAddress 实例。下面的语句创建一个 IPAddress 实例：

IPAddress myIP = IPAddress.Parse("192.168.0.1");

　　Dns 类：向使用 TCP/IP Internet 服务的应用程序提供域名服务。其Resolve 方法查询 DNS 服务器以将用户友好的域名（如"host.mydomain.com"）映射到数字形式的 Internet 地址（如 192.168.0.1）。Resolve方法 返回一个 IPHostEnty 实例，该实例包含所请求名称的地址和别名的列表。大多数情况下，可以使用 AddressList 数组中返回的第一个地址。下面的代码获取一个 IPAddress 实例，该实例包含服务器 host.mydomain.com 的 IP 地址。

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

　　你也可以使用GetHostName方法得到IPHostEntry实例：

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

　　在使用以上方法时，你将可能需要处理以下几种异常：

　　SocketException异常：访问Socket时操作系统发生错误引发

　　ArgumentNullException异常：参数为空引用引发

　　ObjectDisposedException异常：Socket已经关闭引发

　　在掌握上面得知识后，下面的代码将该服务器主机（ host.mydomain.com的 IP 地址与端口号组合，以便为连接创建远程终结点：

IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ipAddress,11000);

　　确定了远程设备的地址并选择了用于连接的端口后，应用程序可以尝试建立与远程设备的连接。下面的示例使用现有的 IPEndPoint 实例与远程设备连接，并捕获可能引发的异常：

try
{
temp.Connect(ipe);//尝试连接
}
//处理参数为空引用异常
catch(ArgumentNullException ae)
{
Console.WriteLine("ArgumentNullException : {0}", ae.ToString());
}
//处理操作系统异常
catch(SocketException se)
{
Console.WriteLine("SocketException : {0}", se.ToString());
}

　　需要知道的是：Socket 类支持两种基本模式：同步和异步。其区别在于：在同步模式中，对执行网络操作的函数（如 Send 和 Receive）的调用一直等到操作完成后才将控制返回给调用程序。在异步模式中，这些调用立即返回。

 

   综合运用以上阐述的使用Visual C#进行Socket网络程序开发的知识，下面的程序是一个简单的Socket通讯实例，client向server发送一段测试字符串，server接收并显示出来，给予client成功相应。

//client端
using System;
using System.Text;
using System.IO;
using System.net;
using System.Net.Sockets;
namespace socketsample
{
　class Class1
　{
　　static void Main()
　　{
　　　try
　　　{
　　　　int port = 2000;
　　　　string host = "127.0.0.1";
　　　　IPAddress ip = IPAddress.Parse(host);
　　　　IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port);
　　　　Socket c = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
　　　　c.Connect(ipe);
　　　　string sendStr = "hello!This is a socket test";
　　　　byte[] bs = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
　　　　c.Send(bs, bs.Length, 0);
　　　　string recvStr = "";
　　　　byte[] recVBytes = new byte[1024];
　　　　int bytes;
　　　　bytes = c.Receive(recvBytes, recvBytes.Length, 0);
　　　　recvStr += Encoding.ASCII.GetString(recvBytes, 0, bytes);
　　　　Console.WriteLine(recvStr);
　　　　c.Close();
　　　}
　　　catch (ArgumentNullException e)
　　　{
　　　　Console.WriteLine("ArgumentNullException: {0}", e);
　　　}
　　　catch (SocketException e)
　　　{
　　　　Console.WriteLine("SocketException: {0}", e);
　　　}
　　　Console.ReadLine();
　　}
　}
}
//server端
using System;
using System.Text;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
namespace Project1
{
　class Class2
　{
　　static void Main()
　　{
　　　try
　　　{
　　　　int port = 2000;
　　　　string host = "127.0.0.1";
　　　　IPAddress ip = IPAddress.Parse(host);
　　　　IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port);
　　　　Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
　　　　s.Bind(ipe);
　　　　s.Listen(0);
　　　　Socket temp = s.Accept();
　　　　string recvStr = "";
　　　　byte[] recvBytes = new byte[1024];
　　　　int bytes;
　　　　bytes = temp.Receive(recvBytes, recvBytes.Length, 0);
　　　　recvStr += Encoding.ASCII.GetString(recvBytes, 0, bytes);
　　　　Console.WriteLine(recvStr);
　　　　string sendStr = "Ok!Sucess!";
　　　　byte[] bs = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
　　　　temp.Send(bs, bs.Length, 0);
　　　　temp.Shutdown(SocketShutdown.Both);
　　　　temp.Close();
　　　　s.Shutdown(SocketShutdown.Both);
　　　　s.Close();
　　　}
　　　catch (ArgumentNullException e)
　　　{
　　　　Console.WriteLine("ArgumentNullException: {0}", e);
　　　}
　　　catch (SocketException e)
　　　{
　　　　Console.WriteLine("SocketException: {0}", e);
　　　}
　　　Console.ReadLine();
　　}
　}
}

　　以上程序在VS Express 2005 .Net2.0环境下测试通过。