Visual C#.Net 网络程序开发-Socket篇第1/2页

visual c#.net 网络程序开发-socket篇  
作者: 宋华 

作者： www.aspcool.com 

microsoft.net framework为应用程序访问internet提供了分层的、可扩展的以及受管辖的网络服务，其名字空间system.net和system.net.sockets包含丰富的类可以开发多种网络应用程序。.net类采用的分层结构允许应用程序在不同的控制级别*问网络，开发人员可以根据需要选择针对不同的级别编制程序，这些级别几乎囊括了internet的所有需要--从socket套接字到普通的请求/响应，更重要的是，这种分层是可以扩展的，能够适应internet不断扩展的需要。 

抛开iso/osi模型的7层构架，单从tcp/ip模型上的逻辑层面上看，.net类可以视为包含3个层次：请求/响应层、应用协议层、传输层。webreqeust和webresponse 代表了请求/响应层，支持http、tcp和udp的类组成了应用协议层，而socket类处于传输层。可以如下示意： 


可见，传输层位于这个结构的最底层，当其上面的应用协议层和请求/响应层不能满足应用程序的特殊需要时，就需要使用这一层进行socket套接字编程。 

而在.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）和远程服务器端之间，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 s = 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 s = 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。其间用到的方法/函数有： 

socket.connect方法:建立到远程设备的连接 
public void connect(endpoint remoteep)（有重载方法） 
socket.send 方法:从数据中的指示位置开始将数据发送到连接的 socket。 
public int send(byte[], int, socketflags);(有重载方法) 
socket.sendto 方法 将数据发送到特定终结点。 
public int sendto(byte[], endpoint);（有重载方法） 
socket.receive方法:将数据从连接的 socket 接收到接收缓冲区的特定位置。 
public int receive(byte[],int,socketflags); 
socket.receivefrom方法：接收数据缓冲区中特定位置的数据并存储终结点。 
public int receivefrom(byte[], int, socketflags, ref endpoint); 
socket.bind 方法：使 socket 与一个本地终结点相关联： 
public void bind( endpoint localep ); 
socket.listen方法：将 socket 置于侦听状态。 
public void listen( int backlog ); 
socket.accept方法:创建新的 socket 以处理传入的连接请求。 
public socket accept(); 
socket.shutdown方法:禁用某 socket 上的发送和接收 
public void shutdown( socketshutdown how ); 
socket.close方法:强制 socket 连接关闭 
public void close(); 


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，.net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("192.168.1.2"); 


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.contoso.com"）映射到数字形式的 internet 地址（如 192.168.1.1）。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.contoso.com 的 ip 地址。 

iphostentry iphostinfo = dns.resolve("host.contoso.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.contoso.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.contoso.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); 

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