今天稍花化了一点时间,利用C#的Socket验证了UDP的通信,为接下来特地利用UDP做个分布式的通信仿真系统打下基础。众所周知,UDP 就是用户数据报协议,在互联网参考模型的第四层——传输层。与TCP协议同层,都是提供信息的传输服务,但与TCP最大区别就是,它是一种无连接不可靠的信息传输。
什么是无连接不可靠?直白点讲就是,发送数据的时候,直接把UDP包往网络一扔就完事了,接不接受收到发送的就不理了;接受数据的时候,有发给本地的UDP包就照单全收,收完再看是谁发的。相比TCP,少了握手建立连接,维护连接,连接释放等一系列过程,因此具有很小的资源消耗和处理速度快的优点。
好了说了一堆废话,开始讲怎么利用C#中Socket进行UDP通信。TCP、UDP应用程序可以通过TCPClient、TCPListener 和 UDPClient 类进行编程,而这些协议类也建立在System.Net.Sockets.Socket 类的基础上,并无需理会数据传送的细节。但为了更好地理解Socket编程,这里还是利用了Socket类进行UDP通信编程。
UDP应用上已经无严格意义上的真正的服务器和客户端之分了,端点之间都是平等的关系,因此进行通信只需编写一个程序即可。
下面给出关键部分代码与说明:
1、关键的全局变量
- private IPEndPoint ipLocalPoint; //本地IP和端口号
- private EndPoint RemotePoint; //远程网络地址标识
- private Socket mySocket; //Socket
- private bool RunningFlag = false; //接收线程运行标志
2、获取本地IP的方法
- private string getIPAddress()
- {
- // 获得本机局域网IP地址
- IPAddress[] AddressList = Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName()).AddressList;
- if (AddressList.Length < 1)
- {
- return "";
- }
- return AddressList[0].ToString();
- }
3、IP与端口号有效验证
- private int getValidPort(string port)
- {
- int lport;
- //测试端口号是否有效
- try
- {
- //是否为空
- if (port == "")
- {
- throw new ArgumentException(
- "端口号无效,不能启动DUP");
- }
- lport = System.Convert.ToInt32(port);
- }
- catch (Exception e)
- {
- //ArgumentException,
- //FormatException,
- //OverflowException
- Console.WriteLine("无效的端口号:" + e.ToString());
- this.tbMsg.AppendText("无效的端口号:" + e.ToString() + "\n");
- return -1;
- }
- return lport;
- }
- private IPAddress getValidIP(string ip)
- {
- IPAddress lip = null;
- //测试IP是否有效
- try
- {
- //是否为空
- if (!IPAddress.TryParse(ip, out lip))
- {
- throw new ArgumentException(
- "IP无效,不能启动DUP");
- }
- }
- catch (Exception e)
- {
- //ArgumentException,
- //FormatException,
- //OverflowException
- Console.WriteLine("无效的IP:" + e.ToString());
- this.tbMsg.AppendText("无效的IP:" + e.ToString() + "\n");
- return null;
- }
- return lip;
- }
4、Socket的配置
- //得到本机IP,设置UDP端口号
- ip = getValidIP(tbLocalIP.Text);
- port = getValidPort(tbLocalPort.Text);
- ipLocalPoint = new IPEndPoint(ip, port);
- //定义网络类型,数据连接类型和网络协议UDP
- mySocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
- //绑定网络地址
- mySocket.Bind(ipLocalPoint);
- //得到客户机IP
- ip = getValidIP(tbRemoteIP.Text);
- port = getValidPort(tbRemotePort.Text);
- IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(ip, port);
- RemotePoint = (EndPoint)(ipep);
- //启动一个新的线程,执行方法this.ReceiveHandle,
- //以便在一个独立的进程中执行数据接收的操作
- RunningFlag = true;
- Thread thread = new Thread(new ThreadStart(this.ReceiveHandle));
- thread.Start();
5、接收线程
- //定义一个委托
- public delegate void MyInvoke(string strRecv);
- private void ReceiveHandle()
- {
- //接收数据处理线程
- string msg;
- byte[] data=new byte[1024];
- MyInvoke myI = new MyInvoke(UpdateMsgTextBox);
- while (RunningFlag)
- {
- if (mySocket == null || mySocket.Available < 1)
- {
- Thread.Sleep(200);
- continue;
- }
- //跨线程调用控件
- int rlen = mySocket.ReceiveFrom(data, ref RemotePoint);
- msg = Encoding.Default.GetString(data, 0, rlen);
- tbMsg.BeginInvoke(myI, new object[]{RemotePoint.ToString() + " : " + msg});
- }
- }
- private void btSend_Click(object sender, EventArgs e)
- {
- string msg;
- msg = tbSendMsg.Text;
- //发送UDP数据包
- byte[] data = Encoding.Default.GetBytes(msg);
- mySocket.SendTo(data, data.Length, SocketFlags.None, RemotePoint);
- }
- private void UpdateMsgTextBox(string msg)
- {
- //接收数据显示
- this.tbMsg.AppendText( msg + "\n");
- }
以上只需设置好本地和远程的IP和端口号,很容易就实现了UDP的双向通信。虽说UDP数据包不能保证可靠传输,网络繁忙、拥塞等因素,都有可能阻止数据包到达指定的目的地。但经过测试,其通信还蛮可靠的,别忘了QQ也是利用UDP进行即时通信的。
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