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Visual C# 2005中编写Socket网络程序


http://www.sina.com.cn 2006年06月19日 09:21 天极yesky

  作者:小阳阳

  在网络环境下,我们最感兴趣的两个命名空间是System.Net和System.Net.Sockets。System.Net命名空间通常与较高程的操作有关,例如download或upload,试用HTTP和其他协议进行Web请求等等,而System.Net.Sockets命名空间所包含的类通常与较低程的操作有关。如果要直接使用Sockets或者TCP/IP之类的协议,这个命名空间的类是非常有用的。

  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 temp = 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 temp = 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。

  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,System.Net命名空间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("192.168.0.1");

  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.mydomain.com")映射到数字形式的 Internet 地址(如 192.168.0.1)。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.mydomain.com 的 IP 地址。

IPHostEntry ipHostInfo = Dns.Resolve("host.mydomain.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.mydomain.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.mydomain.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);

  确定了远程设备的地址并选择了用于连接的端口后,应用程序可以尝试建立与远程设备的连接。下面的示例使用现有的 IPEndPoint 实例与远程设备连接,并捕获可能引发的异常:

try
{
temp.Connect(ipe);//尝试连接
}
//处理参数为空引用异常
catch(ArgumentNullException ae)
{
Console.WriteLine("ArgumentNullException : {0}", ae.ToString());
}
//处理操作系统异常
catch(SocketException se)
{
Console.WriteLine("SocketException : {0}", se.ToString());
}

  需要知道的是:Socket 类支持两种基本模式:同步和异步。其区别在于:在同步模式中,对执行网络操作的函数(如 Send 和 Receive)的调用一直等到操作完成后才将控制返回给调用程序。在异步模式中,这些调用立即返回。

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