C# Socket的TCP通讯

Socket的TCP通讯

一、 socket的通讯原理

服务器端的步骤如下。

（1）建立服务器端的Socket，开始侦听整个网络中的连接请求。

（2）当检测到来自客户端的连接请求时，向客户端发送收到连接请求的信息，并建立与客户端之间的连接。

（3）当完成通信后，服务器关闭与客户端的Socket连接。

客户端的步骤如下。

（1）建立客户端的Socket，确定要连接的服务器的主机名和端口。

（2）发送连接请求到服务器，并等待服务器的回馈信息。

（3）连接成功后，与服务器进行数据的交互。

（4）数据处理完毕后，关闭自身的Socket连接。

二、 socket的通讯方式

socket通讯方式有两种：同步和异步

同步工作方式:

用TCP协议进行编程时程序执行到发送、接收和监听语句的时候，在未完成工作前不再继续往下执行，即处于阻塞状态，直到该语句完成某个工作后才继续执行下一条语句。

异步工作方式

程序执行到发送、接收和监听语句的时候，不论工作是否完成，都会继续往下执行。

三、 socket的C#实现

1. 1.      同步： 

服务端客户端通信

在与服务端的连接建立以后，我们就可以通过此连接来发送和接收数据。端口与端口之间以流（Stream）的形式传输数据，因为几乎任何对象都可以保存到流中，所以实际上可以在客户端与服务端之间传输任何类型的数据。对客户端来说，往流中写入数据，即为向服务器传送数据；从流中读取数据，即为从服务端接收数据。对服务端来说，往流中写入数据，即为向客户端发送数据；从流中读取数据，即为从客户端接收数据。

 

服务端： 

（1）服务端对端口进行侦听：

服务器端建立一个socket，设置好本机的ip和监听的端口与socket进行绑定，开始监听连接请求，当接收到连接请求后，发送确认，同客户端建立连接，开始与客户端进行通信。

TcpListener listener =new TcpListener(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), port));//ip为服务器IP地址，port为监听的端口

Listener.Start();//开启监听

(2)检测来自客户端的连接请求

TcpClient remoteClient = listener.AcceptTcpClient();

//接收客户端  这里体现了同步的含义，如果客户端对该服务端发起连接的时候，程序在这里就会等待（阻塞），直到有客户端的连接请求为止

(3)建立和连接的客户端的数据流（传输数据）

NetworkStream streamToClient = remoteClient.GetStream();

该数据流只要是用来接收和发送数据，同步也分多客户端和单个客户端，如果分的详细一点的话，还有客户端的一条以及多条数据的情况，如果是单个客户端的多条数据的话，连接客户端之后，在建立数据流的前面添加一个循环就可以了，如果是多个客户端的话，在（2）前面加个循环就可以了。为了接收数据的效率，建议不管是同步还是异步，服务端都做成线程，详细见Demo

(4)接收客户端发送过来的数据（用缓存来接收）

byte[] buffer = new byte[BufferSize];  // BufferSize为缓存的大小    int bytesRead;    try    {       lock (streamToClient)//为了保证数据的完整性以及安全性  锁定数据流        {            bytesRead = streamToClient.Read(buffer, 0, BufferSize);   }

(5)向连接的客户端发送数据

lock (streamToClient)                         {                         streamToClient.Write(buffer, 0, buffer.Length);//buffer为发送的字符数组                     }

(6)释放数据流和TcpClient（以便下次的数据以及客户端的收发）

streamToClient.Dispose();//释放数据流中的数据                 remoteClient.Close();//释放TcpClient实例

客户端 

（1）   连接服务器

TcpClient tcp = new TcpClient();       tcp.Connect(IP,Port);//根据服务器的IP地址和侦听的端口连接   if (tcp.Connected)   {   //连接成功的消息机制  详细见DEMO   ShowGetData("成功连接上了服务器：", this.strIP.Text.ToString());    }

这里需要注意的是，不管是使用有参数的构造函数与服务器连接，或者是通过Connect()方法与服务器建立连接，都是同步方法（或者说是阻塞的，英文叫block）。它的意思是说，客户端在与服务端连接成功、从而方法返回，或者是服务端不存、从而抛出异常之前，是无法继续进行后继操作的。这里还有一个名为BeginConnect()的方法，用于实施异步的连接，这样程序不会被阻塞，可以立即执行后面的操作，这是因为可能由于网络拥塞等问题，连接需要较长时间才能完成。网络编程中有非常多的异步操作，凡事都是由简入难，关于异步操作，我们后面再讨论，现在只看同步操作。

（2）   建立连接服务端的数据流

NetworkStream streamToServer = tcp.GetStream();

（3）   接收和发送数据

//发送字符串           byte[] buffer = Encoding.Unicode.GetBytes(msg); //msg为发送的字符串             try             {                lock (streamToServer)               {               streamToServer.Write(buffer, 0, buffer.Length);     // 发往服务器                }                 //接收字符串                  buffer = new byte[BufferSize];                  lock (streamToServer)               {                  bytesRead = streamToServer.Read(buffer, 0, BufferSize);               }   }

1. 2.      异步 

相对于同步，异步中的连接，接收和发送数据的方法都不一样，都有一个回调函数，就是即使不能连接或者接收不到数据，程序还是会一直执行下去，如果连接上了或者接到数据，程序会回到这个回调函数的地方重新往下执行。详细见下面：

服务器：

1、 开启侦听接口

private TcpListener listener;               //监听类   listener = new TcpListener(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), port));   listener.Start();//开启侦听，对连接的客户端的数目没有限制   或者   listener.Start(int i);// 开启侦听，最多只能连接i个客户端数目

2、 接收客户端

listener.BeginAcceptSocket(clientConnect, listener);//异步接受客户端的连接请求  clientConnect为连接的回调函数     /// <summary>           /// 接收回调函数           /// </summary>           /// <param name="ar"></param>           private void clientConnect(IAsyncResult ar)           {               try               {                   TcpListener listener = (TcpListener)ar.AsyncState;                   //接受客户的连接,得到连接的Socket                   Socket client = listener.EndAcceptSocket(ar);                   }               catch { }           }

3、 接收客户端发送的数据

/// <summary>           /// 异步接收数据           /// </summary>           private void receiveData(Socket client)           {                   // 调用异步方法 BeginReceive 来告知 socket 如何接收数据                   IAsyncResult iar = client.BeginReceive(buffer, 0, BagSize, SocketFlags.None, out errorCode, receiveCallback, buffer);             }      }               /// <summary>           /// 接收数据回调函数           /// </summary>           /// <param name="ar"></param>           private void receiveCallback(IAsyncResult ar)           {                            //接收到的数据长度．                   int receLen = 0;                   try                   {                       receLen = client.EndReceive(ar, out errorCode);                  if (receLen > 0)                       {                           OnReceiveData(client);//接收到数据之后的处理函数                       }                   }                   catch {     }             }               else { }           }

4、接收成功之后，回发数据给客户端

/// <summary>           /// 异步发送报文           /// </summary>           /// <param name="data"></param>           private void OnReceiveData (Socket socket)           {   string strLogin = “succeed recived”;   byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(strLogin);            socket.BeginSend(data, 0, data.Length, SocketFlags.None, out errorCode, sendCallBack, socket);//异步发送数据               }               else               { }           }   /// <summary>           /// 异步发送回调事件           /// </summary>           /// <param name="ar"></param>           private void sendCallBack(IAsyncResult ar)           {   socket.EndSend(ar, out errorCode);             }

客户端 

1、连接服务器

private TcpClient tcpcz = null            tcpcz = new TcpClient()       tcpcz.BeginConnect(ipaddress, Convert.ToInt32(port), new AsyncCallback(ConnectCallback), tcpcz);//根据服务器的IP地址和端口号 异步连接服务器             /// <summary>           /// 异步连接的回调函数           /// </summary>           /// <param name="ar"></param>           private void ConnectCallback(IAsyncResult ar)           {               TcpClient t = (TcpClient)ar.AsyncState;               try               {                   if (t.Connected)                   {                       t.EndConnect(ar);//函数运行到这里就说明连接成功                   }                   else                   {                   }               }               catch () {    }         }

2、发送和接收字符串

NetworkStream stream = tcp.GetStream();//创建于服务器连接的数据流                         //发送字符串                     string strLogin = “this is socket example”;                byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(strLogin);             stream.BeginWrite(data, 0, data.Length, new AsyncCallback(SendCallback),stream);//异步发送数据                     //接收字符串                   byte[] result = new byte[tcp.Available]; // tcp.Available为接受的字符串大小                   try                   {                         stream.BeginRead(result, 0, result.Length, new AsyncCallback(ReadCallback), stream);//异步接受服务器回报的字符串                     }                   catch { }                   string strResponse = Encoding.ASCII.GetString(result).Trim();//从服务器接受到的字符串                 }             }           catch ()           {           }       }