1、socket简介
socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。Socket就是该模式的一个实现, socket即是一种特殊的文件,一些socket函数就是对其进行的操作(读/写IO、打开、关闭).
说白了Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。
Socket主要有三种类型:
- 流式Socket
是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用,安全,但是效率低
2,数据报式Socket
是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用,不安全,但效率高
3,原始套接字
允许对底层协议如IP或ICMP进行直接访问,它功能强大但使用较为不便,主要用于一些协议的开发
2、socket编程一般流程
服务器端先初始化Socket,然后与端口绑定(bind),对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket,然后连接服务器(connect),如果连接成功,这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求,服务器端接收请求并处理请求,然后把回应数据发送给客户端,客户端读取数据,最后关闭连接,一次交互结束。
这些接口的实现都是内核来完成。具体如何实现,可以看看linux的内核
3、C#socket类介绍
3.1、System.Net.Sockets 命名空间
类:Socket
SocketExpetion
TcpClient
UdpClient
TcpListen
结构:
委托:
枚举:AddressFimaly
ProtocalFimaly
SelectMode
SocketType
3.2、Socket类
构造方法:Socket(AddressFimaly,SocketType,ProtocolFimaly)使用指定的地址族、套接字类型和协议初始化 Socket 类的新实例。
属性:AddressFimaly
Connected //获得连接状态
Handle //获得句柄
LocalEndPoint//获取本地终结点
RemoteEndPoint//获取远端终节点
ReceiveBufferSize//获取或设置一个值,它指定 Socket 接收缓冲区的大小。
ReceiveTimeout//获取或设置一个值,该值指定之后同步 Receive 调用将超时的时间长度
SendBufferSize
SendTimeout
方法:public Socket Accept()
public void Bind(EndPoint localEP)
public void Connect( EndPoint remoteEP )
public void Listen( int backlog )
public int Send( byte[] buffer )//返回发送的字节数
public int Receive( byte[] buffer )//返回接受的字节数
4、简单实例
下面是示例程序的简单步骤说明
服务器端:
第一步:用指定的端口号和服务器的ip建立一个EndPoint对像;
第二步:建立一个Socket对像;
第三步:用socket对像的Bind()方法绑定EndPoint;
第四步:用socket对像的Listen()方法开始监听;
第五步:接受到客户端的连接,用socket对像的Accept()方法创建新的socket对像用于和请求的客户端进行通信;
第六步:通信结束后一定记得关闭socket;
代码:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int port = 2000;
string host = "127.0.0.1";
/**////创建终结点(EndPoint)
IPAddress ip = IPAddress.Parse(host);//把ip地址字符串转换为IPAddress类型的实例//using System.Net;
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port);//用指定的端口和ip初始化IPEndPoint类的新实例//using System.Net;
/**////创建socket并开始监听
Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//创建一个socket对像,如果用udp协议,则要用SocketType.Dgram类型的套接字
s.Bind(ipe);//绑定EndPoint对像(2000端口和ip地址)
s.Listen(0);//开始监听
Console.WriteLine("等待客户端连接");
/**////接受到client连接,为此连接建立新的socket,并接受信息
Socket temp = s.Accept();//为新建连接创建新的socket
Console.WriteLine("建立连接");
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);
/**////给client端返回信息
Console.WriteLine("server get message:{0}", recvStr);//把客户端传来的信息显示出来
string sendStr = "ok!Client send message successful!";
byte[] bs = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
temp.Send(bs, bs.Length, 0);//返回信息给客户端
temp.Close();
s.Close();
Console.ReadLine();
}
}
}
server结果:
客户端:
第一步:用指定的端口号和服务器的ip建立一个EndPoint对像;
第二步:建立一个Socket对像;
第三步: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;
第四步:如果连接成功,就用socket对像的Send()方法向服务器发送信息;
第五步:用socket对像的Receive()方法接受服务器发来的信息 ;
第六步:通信结束后一定记得关闭socket;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
try
{
int port = 2000;
string host = "127.0.0.1";
IPAddress ip = IPAddress.Parse(host);
//IPAddress ipp = new IPAddress("127.0.0.1");
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port);//把ip和端口转化为IPEndpoint实例
/**////创建socket并连接到服务器
Socket c = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//创建Socket
Console.WriteLine("Conneting…");
c.Connect(ipe);//连接到服务器
/**////向服务器发送信息
string sendStr = "hello!This is a socket test";
byte[] bs = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);//把字符串编码为字节
Console.WriteLine("Send Message");
c.Send(bs, bs.Length, 0);//发送信息
/**////接受从服务器返回的信息
string recvStr = "";
byte[] recvBytes = new byte[1024];
int bytes;
bytes = c.Receive(recvBytes, recvBytes.Length, 0);//从服务器端接受返回信息
recvStr += Encoding.ASCII.GetString(recvBytes, 0, bytes);
Console.WriteLine("client get message:{0}", recvStr);//显示服务器返回信息
c.Close();
catch (ArgumentNullException e)
{
Console.WriteLine("argumentNullException: {0}", e);
}
catch (SocketException e)
{
Console.WriteLine("SocketException:{0}", e);
}
}
}
}
Client端结果: