C#中的Socket编程详解

文章按照 socket 的 创建、连接、传输数据、释放资源的过程来写。给出方法、参数的详细信息。

一，网络基础

说到 socket，需要学习一下tcp/ip的知识，了解一下osi 网络模。

推荐别人的文章，可以很快地了解这些。

二，socket 对象

无论是服务器还是客户端，都要创建一个 socket 对象，创建方法一致。

以下是常见的socket对象创建实例

socket s = new socket(addressfamily.internetwork, sockettype.stream, protocoltype.tcp);
//监控 ip4 地址，套接字类型为 tcp ，协议类型为 tcp

其有三个构造函数

public socket(socketinformation socketinformation);

public socket(sockettype sockettype, protocoltype protocoltype);

public socket(addressfamily addressfamily, sockettype sockettype, protocoltype protocoltype);

第一个构造函数，socketinformation 对象保存的是

socket(sockettype, protocoltype)

实质上跟第二个构造函数是一样的。就好像你可以直接把( 一个苹果 , 一个梨)直接放进篮子，也可以先给 水果包装好 再放进篮子里。

下面将解释所有参数的意义。

sockettype

指定 socket 类的实例表示的套接字类型。

tcp 用主机的ip地址加上主机上的端口号作为 tcp 连接的端点，这种端点就叫做套接字（socket）或插口。 套接字用（ip地址：端口号）表示。

sockettype 是enum 类型，其字段如下

sockettype	值	对应的protocoltype	描述
unknown	-1	unknown	指定未知的 socket 类型。
stream（使用字节流）	1	tcp	支持可靠、双向、基于连接的字节流
dgram（使用数据报）	2	udp	面向无连接
raw	3	icmp、lgmp	支持对基础传输协议的访问
rdm	4		支持无连接、面向消息、以可靠方式发送的消息， 并保留数据中的消息边界
seqpacket	5		在网络上提供排序字节流的面向连接且可靠的双向传输

如需了解更详细的资料，请查阅microsoft文档

地址：https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.net.sockets.sockettype?view=netframework-4.7.2

protocoltype

表示协议类型，是一个enum 类型。

其所有字段如下

sockettype	值	对应的protocoltype	描述
unknown	-1	unknown	指定未知的 socket 类型。
stream（使用字节流）	1	tcp	支持可靠、双向、基于连接的字节流
dgram（使用数据报）	2	udp	面向无连接
raw	3	icmp、lgmp	支持对基础传输协议的访问
rdm	4		支持无连接、面向消息、以可靠方式发送的消息， 并保留数据中的消息边界
seqpacket	5		在网络上提供排序字节流的面向连接且可靠的双向传输

addressfamily

表示使用的网络寻址方案，是一个 enum 类型。

地址类型	值	描述
appletalk	16	appletalk 地址。
atm	22	本机 atm 服务地址。
banyan	21	banyan 地址。
ccitt	10	ccitt 协议（如 x.25）的地址。
chaos	5	mit chaos 协议的地址。
cluster	24	microsoft 群集产品的地址。
datakit	9	datakit 协议的地址。
datalink	13	直接数据链接接口地址。
decnet	12	decnet 地址。
ecma	8	欧洲计算机制造商协会 (ecma) 地址。
firefox	19	firefox 地址。
hyperchannel	15	nsc hyperchannel 地址。
ieee12844	25	ieee 1284.4 工作组地址。
implink	3	arpanet imp 地址。
internetwork	2	ip 版本 4 的地址。
internetworkv6	23	ip 版本 6 的地址。
ipx	6	ipx 或 spx 地址。
irda	26	irda 地址。
iso	7	iso 协议的地址。
lat	14	lat 地址。
max	29	max 地址。
netbios	17	netbios 地址。
networkdesigners	28	支持网络设计器 osi 网关的协议的地址。
ns	6	xerox ns 协议的地址。
osi	7	osi 协议的地址。
pup	4	pup 协议的地址。
sna	11	ibm sna 地址。
unix	1	unix 本地到主机地址。
unknown	-1	未知的地址族。
unspecified	0	未指定的地址族。
voiceview	18	voiceview 地址。

socket 官方文档地址

https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.net.sockets.socket?redirectedfrom=msdn&view=netframework-4.7.2

三，bind() 绑定与 connect() 连接

bind() 用于绑定ipendpoint 对象，在服务端使用。

connect() 在客户端使用，用于连接服务端。

创建 socket 对象后，接着绑定本地socket / 连接服务端。

bind()

public void bind (system.net.endpoint localep);

使用方法

        socket serversocket = new socket(addressfamily.internetwork, sockettype.stream, protocoltype.tcp);
        ipaddress ip = ipaddress.parse("127.0.0.1");

　　　　　　　　//上面不重要，看下面
　　　　//ipendpoint ipendpoint = new ipendpoint(ip, 2300);
　　　　//serversocket.bind(ipendpoint);

       serversocket.bind(new ipendpoint(ip, 2300))

你将在在本地创建ipendpoint 对象，拥有此 ip:post 的访问权限。目的是绑定本地机器的某个端口，所有经过此端口的数据就归你管了。

connect()

与远程主机建立连接。connect() 有四个重载方法，不必关注，只需知道，必需提供 ip 和 post 两个值。

使用方法

            ipaddress ip = ipaddress.parse("127.0.0.1");
            ipendpoint ipendpoint = new ipendpoint(ip, 2300);
            socket serversocket = new socket(addressfamily.internetwork, sockettype.stream, protocoltype.tcp);

　　　　　　　　//创建与远程主机的连接
            serversocket.connect(ipendpoint);

四，listen() 监听请求连接 和 accept() 接收连接请求

listen()

监控所有发送到此主机的、特点端口的连接请求。服务端使用，客户端不需要。

public void listen (int backlog);

使用 bind() 后，使用 listen() 方法进行监控，backlog 参数指定可排队等待接受的传入连接的数量,即挂起的连接队列的最大长度。

示例

serversocket.listen(10);    //开始监听

accept()

accept() 以同步方式监听套接字，在连接请求队列中提取第一个挂起的连接请求，然后创建并返回一个新的 socket 对象。

代码示例

            //创建终结点（endpoint）
            ipaddress ip = ipaddress.any;             
            ipendpoint ipe = new ipendpoint(ip, 8000);

            //创建 socket 并开始监听
            socket serversocket = new socket(addressfamily.internetwork, sockettype.stream, protocoltype.tcp);
            serversocket.bind(ipe);
            serversocket.listen(10);//开始监听

            //接受到client连接，为此连接建立新的socket，并接受信息
            socket temp = serversocket.accept();//为新建连接创建新的socket

//关闭连接
temp.close();

注意的是，每次建立连接是一个 accept() 对象，如果你要进行 服务器-客户端互相通讯，应使用同一个 accept() 对象。每个 accept 对象都是 从客户端请求建立开始的，期间只要使用同一个 accept 对象，都可以进行数据传输。

五，receive() 与 send()

• receive() 接收信息
• send() 发送信息

在服务端和客户端都使用这两个方法。

receive()

使用示例

string recvstr = "";
byte[] recvbytes = new byte[1024];
int bytes;
bytes = temp.receive(recvbytes, recvbytes.length, 0);//从客户端接受信息
recvstr += encoding.ascii.getstring(recvbytes, 0, bytes);

直接从微软那复制来的。

receive(byte[], int32, int32, socketflags, socketerror)	使用指定的 socket，从绑定的 socketflags 接收数据，将数据存入接收缓冲区。
receive(byte[], int32, int32, socketflags)	使用指定的 socket，从绑定的 socketflags 接收指定的字节数，存入接收缓冲区的指定偏移量位置。
receive(ilist<arraysegment<byte>>, socketflags, socketerror)	使用指定的 socket，从绑定的 socketflags 接收数据，将数据存入接收缓冲区列表中。
receive(byte[], int32, socketflags)	使用指定的 socket，从绑定的 socketflags 接收指定字节数的数据，并将数据存入接收缓冲区。
receive(byte[], socketflags)	使用指定的 socket，从绑定的 socketflags 接收数据，将数据存入接收缓冲区。
receive(ilist<arraysegment<byte>>, socketflags)	使用指定的 socket，从绑定的 socketflags 接收数据，将数据存入接收缓冲区列表中。
receive(ilist<arraysegment<byte>>)	从绑定的 socket 接收数据，将数据存入接收缓冲区列表中。
receive(byte[])	从绑定的 socket 套接字接收数据，将数据存入接收缓冲区。

参数

byte[] buffer

byte类型的数组，它是存储接收到的数据的位置。

int32 offset

buffer参数中的位置，用于存储所接收的数据。

int32 size

要接收的字节数。

socketflags socketflags

socketflags值的按位组合。

socketerror errorcode

一个socketerror对象，它存储套接字错误。

socketflags 默认值为0 或 none ，笔者没有搞懂socketflags 的应用场景。

返回

返回已成功读取的字节数。

send()

send()跟receive()用法相似，

示例代码如下

string str = "hello";
byte[] a = encoding.utf8.getbytes(str);
send = socket.send(a, 0);

发送/接收 都是使用 byte[] 字节流，所以接收时要进行转换。

六，释放资源

有 accept 释放和 socket 的释放。

accept 是连接对象，一个 socket 可能有数十个 accept 连接。

使用 shutdown( ) 方法可以 禁止 asscpt 对象的操作(禁用某个 socket 对象 的发送和接收)。

public void shutdown (system.net.sockets.socketshutdown how);

socketshutdown 是一个 enum 类型。

实例

temp.shutdown(socketshutdown.receive);
            //禁止接收

值	使用	描述
发送	send	禁止对此发送socket。
接收	receive	禁用对此接收socket。
消息和传送	both	禁用发送和接收对此socket。

close()

会直接释放资源，accept 和 socket 对象都可以使用。使用后对象将彻底释放。

七，ipaddress 和ipendpoint

//引入
using system.net;

ipaddress 用来处理ip地址、转换ip地址

ipaddress.parse() 方法可以把以小数点隔分的十进制 ip 表示转化成 ipaddress 类。

ipaddress ip = ipaddress.parse("127.0.0.1");//把ip地址字符串转换为ipaddress类型的实例

ipaddress提供4个只读字段

• any 用于代表本地系统可用的任何ip地址
• broadcase用于代表本地网络的ip广播地址
• loopback用于代表系统的回送地址
• none用于代表系统上没有网络接口

关于其类型的使用和全部方法、构造函数等，请查看文档microsoft文档。

地址https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.net.ipaddress?view=netframework-4.7.2

ipendpoint 表示ipaddress对象与端口的绑定

ipaddress ip = ipaddress.any;              //把ip地址字符串转换为ipaddress类型的实例
ipendpoint ipe = new ipendpoint(ip, 8000);//用指定的端口和ip初始化ipendpoint类的新实例

上面的代码，创建一个监控点，端口是 8000，对象是 本地所有ip。

另外，此类能够获取查看端口的值范围，除此外，此类没有太大意义。

microsoft 文档地址https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.net.ipendpoint?view=netframework-4.7.2

到此这篇关于c#中的socket编程详解的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。