Socket通信——同步通信

引用：https://www.cnblogs.com/zpyplan/p/10493311.html

    这几天学了socket通信，socket氛围同步通信和异步通信，今天先谈下同步通信，下一篇再来说异步通信，于异步通信而言，同步通信相对简单。

SOCKET原理
一、套接字（socket）概念
　　套接字（socket）是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必须的五种信息：连接使用的协议，本地主机的IP地址，本地进程的协议端口，远地主机的IP地址，远地进程的协议端口。
　　应用层通过传输层进行数据通信时，TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个 TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接，许多计算机操作系统为应用程序与TCP／IP协议交互提供了套接字(Socket)接口。应 用层可以和传输层通过Socket接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。
二、建立socket连接
　　建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket ，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket 。
　　套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。

1. 服务器监听：服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态，等待客户端的连接请求 
2. 客户端请求：指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。
3. 连接确认：当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时，就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户 端，一旦客户端确认了此描述，双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处监听状态，继续接收其他客户端套接字的连接请求。

三、SOCKET连接与TCP连接
　　创建Socket连接时，可以指定使用的传输层协议，Socket可以支持不同的传输层协议（TCP或UDP），当使用TCP协议进行连接时，该Socket连接就是一个TCP连接。

四、Socket连接与HTTP连接
　　由于通常情况下Socket连接就是TCP连接，因此Socket连接一旦建立，通信双方即可开始相互发送数据内容，直到双方连接断开。但在实际网络应用 中，客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点，例如路由器、网关、防火墙等，大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致 Socket 连接断连，因此需要通过轮询告诉网络，该连接处于活跃状态。
　　而HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式，不仅在请求时需要先建立连接，而且需要客户端向服务器发出请求后，服务器端才能回复数据。
　　很多情况下，需要服务器端主动向客户端推送数据，保持客户端与服务器数据的实时与同步。此时若双方建立的是Socket连接，服务器就可以直接将数据传送 给客户端；若双方建立的是HTTP连接，则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端，因此，客户端定时向服务器端发送连接请求，不仅可 以保持在线，同时也是在“询问”服务器是否有新的数据，如果有就将数据传给客户端。

五、Socket服务端与客户端通信示意图

六、服务端与客户端代码

(1)Cient:

1：建立一个Socket对像；

2：用socket对像的Connect()方法以上面建立的EndPoint对像做为参数，向服务器发出连接请求；

3：如果连接成功，就用socket对像的Send()方法向服务器发送信息；

4：用socket对像的Receive()方法接受服务器发来的信息 ;

5：通信结束后一定记得关闭socket；

总结一下

1.服务端

1.new一个socket

2.bind

3.listen

4.accept

5.send

6.receive

7.close

即：确定好ip和端口号，new一个socket，绑定，监听，接受，发送，接受数据，关闭

代码如下

using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Threading;
using System;
using System.Text;

namespace SocketServer
{
    class Program
    {
        private static byte[] result = new byte[1024];
        private static int myProt = 8885;   //端口 
        static Socket serverSocket;
        static void Main(string[] args)
        {
            //服务器IP地址 
            IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
            serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//new一个socket
            serverSocket.Bind(new IPEndPoint(ip, myProt));  //绑定IP地址：端口 
            serverSocket.Listen(10);    //设定最多10个排队连接请求 
            Console.WriteLine("启动监听{0}成功", serverSocket.LocalEndPoint.ToString());
            //通过Clientsoket发送数据 
            Thread myThread = new Thread(ListenClientConnect);//开一个线程一直在监听
            myThread.Start();
            Console.ReadLine();
        }

        /// <summary> 
        /// 监听客户端连接 
        /// </summary> 
        private static void ListenClientConnect()
        {
            while (true)
            {
                Socket clientSocket = serverSocket.Accept();
                clientSocket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes("Server Say Hello"));
                Thread receiveThread = new Thread(ReceiveMessage);//接受消息也开一个线程
                receiveThread.Start(clientSocket);
            }
        }

        /// <summary> 
        /// 接收消息 
        /// </summary> 
        /// <param name="clientSocket"></param> 
        private static void ReceiveMessage(object clientSocket)
        {
            Socket myClientSocket = (Socket)clientSocket;
            while (true)
            {
                try
                {
                    //通过clientSocket接收数据 
                    int receiveNumber = myClientSocket.Receive(result);
                   
                    Console.WriteLine("接收客户端{0}消息{1}", myClientSocket.RemoteEndPoint.ToString(), Encoding.ASCII.GetString(result, 0, receiveNumber));
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine(ex.Message);
                    myClientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
                    myClientSocket.Close();
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

总结客户端：

1.new socket

2 Connect

3.receive

4.send

即：new一个socket，连接（目标ip,端口），接受数据，发送数据

代码如下

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;


namespace SocketClient
{
    class Program
    {
        private static byte[] result = new byte[1024];
        static void Main(string[] args)
        {
            //设定服务器IP地址 
            IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
            Socket clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            try
            {
                clientSocket.Connect(new IPEndPoint(ip, 8885)); //配置服务器IP与端口 
                Console.WriteLine("连接服务器成功");
            }
            catch
            {
                Console.WriteLine("连接服务器失败，请按回车键退出！");
                return;
            }
            //通过clientSocket接收数据 
            int receiveLength = clientSocket.Receive(result);
            Console.WriteLine("接收服务器消息：{0}", Encoding.ASCII.GetString(result, 0, receiveLength));
            //通过 clientSocket 发送数据 
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                try
                {
                    Thread.Sleep(1000);    //等待1秒钟 
                    string sendMessage = "client send Message Hellp" + DateTime.Now;
                    clientSocket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes(sendMessage));
                    Console.WriteLine("向服务器发送消息：{0}" + sendMessage);
                }
                catch
                {
                    clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
                    clientSocket.Close();
                    break;
                }
            }
            Console.WriteLine("发送完毕，按回车键退出");
            Console.ReadLine();
        }
    }
}