Socket知识总结

一、网络编程相关概念

1、互联网通过ip定位电脑

2、在电脑中通过port定位程序

3、程序和程序之间通过协议定义通信数据格式

二、Socket相关概念

1、 ip地址

1）每台联网的电脑都有一个唯一的ip地址。

2）长度32位，分为4段，每段8位，用十进制表示，每段范围0~255.

3）特殊ip：127.0.0.1用户本地网卡测试。

2、端口

1）网络中有很多电脑，这些电脑一般运行了多个网络程序，每种网络程序都打开一个Socket，并绑定到一个端口上，不同的端口对应不同的网络程序。

2）常用端口，21 ftp, 25 smtp，110 pop3,80 http,443 https

3、 Socket通俗理解：人和人通过电话来通讯，电话号码就相当于是ip地址，人就是程序，套接字就是程序间的电话，程序和程序之间通讯，需要定义通讯协议，就像两个人打电话要先定义好彼此说的语言，这样才能正常通讯。

4、 Socket流式（服务端和客户端）

1）服务器welcoming socket开始监听端口（负责监听客户端的连接信息）

2）客户端client socket连接服务端制定端口（负责接收和发送服务端信息）

3）服务端welcoming socket监听到客户端连接，创建connection socket(负责和客户端通讯)

Demo1

服务端代码：

委托类DGCloseConn

 using System;

 using System.Collections.Generic;

 using System.Linq;

 using System.Text;

 namespace C03聊天室服务端

 {

     public delegate void DGCloseConn(string endpoint);

 }

委托类DGShowMsg

 using System;

 using System.Collections.Generic;

 using System.Linq;

 using System.Text;

 namespace C03聊天室服务端

 {

     public delegate void DGShowMsg(string msg);

 }

MsgConnection类

 using System;

 using System.Collections.Generic;

 using System.Text;

 using System.Net;

 using System.Net.Sockets;

 using System.Threading;

 namespace C03聊天室服务端

 {

     /// <summary>

     /// 通信管理类 - 负责 处理 与某个 客户端通信的过程

     /// </summary>

     public class MsgConnection

     {

         /// <summary>

         /// 与某个 客户端通信的套接字

         /// </summary>

         Socket sokMsg = null;

         /// <summary>

         /// 通信线程

         /// </summary>

         Thread thrMsg = null;

         /// <summary>

         /// 在窗体显示消息的方法

         /// </summary>

         DGShowMsg dgShow = null;

         /// <summary>

         /// 关闭 客户端连接 方法

         /// </summary>

         DGCloseConn dgCloseConn = null;

         #region 0.0 构造函数

         public MsgConnection(Socket sokMsg, DGShowMsg dgShow, DGCloseConn dgCloseConn)

         {

             this.sokMsg = sokMsg;

             this.dgShow = dgShow;

             this.dgCloseConn = dgCloseConn;

             //创建通信线程 负责 调用 通信套接字 来接受客户端消息

             thrMsg = new Thread(ReceiveMsg);

             thrMsg.IsBackground = true;

             thrMsg.Start(this.sokMsg);

         }

         #endregion

         bool isReceive = true;

         #region 2.0 接收客户端消息

         void ReceiveMsg(object obj)

         {

             Socket sokMsg = obj as Socket;

             //3.通信套接字 监听 客户端的 消息

             //3.1创建 消息缓存区

             byte[] arrMsg = new byte[ *  * ];

             try

             {

                 while (isReceive)

                 {

                     //3.2接收客户端的消息 并存入 缓存区,注意：Receive方法也会阻断当前的线程

                     //   并 返回 真实 接收到客户端 数据的 字节长度

                     int realLength = sokMsg.Receive(arrMsg);

                     //3.3将接收到的消息 转成 字符串

                     string strMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(arrMsg, , realLength);

                     //3.4将消息 显示到 文本框

                     dgShow(strMsg);

                 }

             }

             catch (Exception ex)

             {

                 //调用 窗体类的 关闭移除方法

                 dgCloseConn(sokMsg.RemoteEndPoint.ToString());

                 //显示消息

                 dgShow("客户端断开连接~！");

             }

         }

         #endregion

         #region 3.0 向客户端发送 文本消息 +void SendMsg(string msg)

         /// <summary>

         /// 3.0 向客户端发送 文本消息

         /// </summary>

         /// <param name="msg"></param>

         public void SendMsg(string msg)

         {

             //使用 指定的 通信套接字 将 字符串 发送到 指定的客户端

             byte[] arrMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(msg);

             try

             {

                 byte[] newArr = MakeNew("str", arrMsg);

                 sokMsg.Send(newArr);

             }

             catch (Exception ex)

             {

                 dgShow("异常：" + ex.Message);

             }

         }

         #endregion

         #region 4.0 向客户端 发送 文本 文件 +void SendFile(string strPath)

         /// <summary>

         /// 4.0 向客户端 发送 文本 文件

         /// </summary>

         /// <param name="strFilePath"></param>

         public void SendFile(string strFilePath)

         {

             //6.2 读取要发送的文件

             byte[] arrFile = System.IO.File.ReadAllBytes(strFilePath);

             byte[] arrNew = MakeNew("file", arrFile);

             //6.3 向客户端 发送文件

             sokMsg.Send(arrNew);

         }

         #endregion

         #region 5.0 向客户端 发送抖屏命令 +void SendShake()

         /// <summary>

         /// 5.0 向客户端 发送抖屏命令

         /// </summary>

         public void SendShake()

         {

             sokMsg.Send(new byte[] {  });

         }

         #endregion

         #region 5.0 返回带标识的 新数组 +byte[] MakeNew(string type, byte[] oldArr)

         /// <summary>

         /// 返回带标识的 新数组

         /// </summary>

         /// <param name="type"></param>

         /// <param name="oldArr"></param>

         /// <returns></returns>

         public byte[] MakeNew(string type, byte[] oldArr)

         {

             //6.2 创建一个新数组（是原数组长度 + 1）

             byte[] newArrFiel = new byte[oldArr.Length + ];

             //6.3 将原数组数据 复制到 新数组中（从新数组下标为1的位置放）

             oldArr.CopyTo(newArrFiel, );

             //6.4 根据 内容类型， 为新数组第一个元素 设置标识符号

             switch (type.ToLower())

             {

                 case "str":

                     newArrFiel[] = ;//只能存 0-255之间的数值， 'a'; //  byte = 8 bit   ,  1bit = 1个 0 或者 1 ， 256

                     break;

                 case "file":

                     newArrFiel[] = ;

                     break;

                 default:

                     newArrFiel[] = ;

                     break;

             }

             return newArrFiel;

         }

         #endregion

         #region 4.0 关闭通信

         /// <summary>

         /// 关闭通信

         /// </summary>

         public void Close()

         {

             isReceive = false;

             sokMsg.Close();

             sokMsg = null;

         }

         #endregion

     }

 }

FormServer

 using System;

 using System.Collections.Generic;

 using System.ComponentModel;

 using System.Data;

 using System.Drawing;

 using System.Linq;

 using System.Text;

 using System.Windows.Forms;

 using System.Net.Sockets;

 using System.Net;

 using System.Threading;

 namespace C03聊天室服务端

 {

     public partial class FormServer : Form

     {

         public FormServer()

         {

             InitializeComponent();

             TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;

         }

         //服务端 监听套接字

         Socket sokWatch = null;

         //服务端 监听线程

         Thread thrWatch = null;

         //字典集合：保存 通信套接字

         Dictionary<string, MsgConnection> dictCon = new Dictionary<string, MsgConnection>();

         #region 1.0 启动监听

         private void btnStartListen_Click(object sender, EventArgs e)

         {

             try

             {

                 //1.创建【监听套接字】 使用 ip4协议，流式传输，TCP连接

                 sokWatch = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

                 //2.绑定端口

                 //2.1获取网络节点对象

                 IPAddress address = IPAddress.Parse(txtIP.Text);

                 IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, int.Parse(txtPort.Text));

                 //2.2绑定端口（其实内部 就向系统的 端口表中 注册 了一个端口，并指定了当前程序句柄）

                 sokWatch.Bind(endPoint);

                 //2.3设置监听队列(指，限制 同时 处理的 连接请求数--即同时处理的客户端连接请求)

                 sokWatch.Listen();

                 //2.4开始监听,调用监听线程 执行 监听套接字的 监听方法

                 thrWatch = new Thread(WatchConnecting);

                 thrWatch.IsBackground = true;

                 thrWatch.Start();

                 ShowMsg("服务器启动啦~~！");

             }

             catch (SocketException sex)

             {

                 MessageBox.Show("异常：" + sex);

             }

             catch (Exception ex)

             {

                 MessageBox.Show("异常：" + ex);

             }

         }

         #endregion

         bool isWatch = true;

         #region 1.0 服务端监听方法 void WatchConnecting()

         /// <summary>

         /// 服务端监听方法

         /// </summary>

         void WatchConnecting()

         {

             try

             {

                 //循环监听 客户端的 连接请求

                 while (isWatch)

                 {

                     //2.4开始监听：此方法会阻断当前线程，直到有 其它程序 连接过来，才执行完毕

                     Socket sokMsg = sokWatch.Accept();

                     //2.5创建通信管理类

                     MsgConnection conn = new MsgConnection(sokMsg, ShowMsg, RemoveClient);

                     //将当前连接成功的 【与客户端通信的套接字】 的 标识 保存起来，并显示到 列表中

                     //将 远程客户端的 ip和端口 字符串 存入 列表

                     lbOnline.Items.Add(sokMsg.RemoteEndPoint.ToString());

                     //将 服务端的通信套接字 存入 字典集合

                     dictCon.Add(sokMsg.RemoteEndPoint.ToString(), conn);

                     ShowMsg("有客户端连接了~~！");

                 }

             }

             catch (Exception ex)

             {

                 ShowMsg("异常：" + ex);

             }

         }

         #endregion

         #region 3.0 服务端 向指定 的客户端 发送 消息

         /// <summary>

         /// 3.0 服务端 向指定 的客户端 发送 消息

         /// </summary>

         private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e)

         {

             string strClient = lbOnline.Text;

             if (dictCon.ContainsKey(strClient))

             {

                 string strMsg = txtInput.Text.Trim();

                 ShowMsg("向客户端【" + strClient + "】说：" + strMsg);

                 //使用 指定的 通信套接字 将 字符串 发送到 指定的客户端

                 try

                 {

                     dictCon[strClient].SendMsg(strMsg);

                 }

                 catch (Exception ex)

                 {

                     ShowMsg("异常：" + ex.Message);

                 }

             }

         }

         #endregion

         #region 4.0 根据 要中断 的客户端 ipport 关闭 连接 +void RemoveClient(string clientIpPort)

         /// <summary>

         /// 根据 要中断 的客户端 ipport 关闭 连接

         /// </summary>

         /// <param name="clientIpPort"></param>

         public void RemoveClient(string clientIpPort)

         {

             //1.移除列表中的项

             lbOnline.Items.Remove(clientIpPort);

             //2.关闭通信管理类

             dictCon[clientIpPort].Close();

             //3.从字典中 移除 对应的通信管理类 项

             dictCon.Remove(clientIpPort);

         }

         #endregion

         #region 5.0 选择要发送的文件

         /// <summary>

         /// 选择要发送的文件

         /// </summary>

         /// <param name="sender"></param>

         /// <param name="e"></param>

         private void btnChooseFile_Click(object sender, EventArgs e)

         {

             OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog();

             if (ofd.ShowDialog() == System.Windows.Forms.DialogResult.OK)

             {

                 //将选中的要发送的文件路径 显示到 文本框 中

                 txtFilePath.Text = ofd.FileName;

             }

         }

         #endregion

         #region 6.0 发送文件

         /// <summary>

         /// 6.0 发送文件

         /// </summary>

         /// <param name="sender"></param>

         /// <param name="e"></param>

         private void btnSendFile_Click(object sender, EventArgs e)

         {

             string strClient = lbOnline.Text;

             if (dictCon.ContainsKey(strClient))

             {

                 string strMsg = txtInput.Text.Trim();

                 //使用 指定的 通信套接字 将 字符串 发送到 指定的客户端

                 try

                 {

                     dictCon[strClient].SendFile(txtFilePath.Text.Trim());

                 }

                 catch (Exception ex)

                 {

                     ShowMsg("异常：" + ex.Message);

                 }

             }

         }

         #endregion

         /// <summary>

         /// 向指定的客户端发送抖屏命令！

         /// </summary>

         /// <param name="sender"></param>

         /// <param name="e"></param>

         private void btnShack_Click(object sender, EventArgs e)

         {

             string strClient = lbOnline.Text;

             if (dictCon.ContainsKey(strClient))

             {

                 string strMsg = txtInput.Text.Trim();

                 //使用 指定的 通信套接字 将 字符串 发送到 指定的客户端

                 try

                 {

                     dictCon[strClient].SendShake();

                 }

                 catch (Exception ex)

                 {

                     ShowMsg("异常：" + ex.Message);

                 }

             }

         }

         void ShowMsg(string strmsg)

         {

             this.txtShow.AppendText(strmsg + "\r\n");

         }

     }

 }

客户端代码：

 using System;

 using System.Collections.Generic;

 using System.ComponentModel;

 using System.Data;

 using System.Drawing;

 using System.Linq;

 using System.Text;

 using System.Windows.Forms;

 using System.Net.Sockets;

 using System.Net;

 using System.Threading;

 namespace C04聊天室客户端

 {

     public partial class FormClient : Form

     {

         public FormClient()

         {

             InitializeComponent();

             TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;

         }

         //客户端 通信套接字

         Socket sokMsg = null;

         //客户端 通信线程

         Thread thrMsg = null;

         #region 1.0 发送链接服务端请求

         private void btnConnect_Click(object sender, EventArgs e)

         {

             try

             {

                 //1.创建监听套接字 使用 ip4协议，流式传输，TCP连接

                 sokMsg = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

                 //2.获取要连接的服务端 节点

                 //2.1获取网络节点对象

                 IPAddress address = IPAddress.Parse(txtIP.Text);

                 IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, int.Parse(txtPort.Text));

                 //3.向服务端 发送链接请求

                 sokMsg.Connect(endPoint);

                 ShowMsg("连接服务器成功~~！");

                 //4.开启通信线程

                 thrMsg = new Thread(RecevieMsg);

                 thrMsg.IsBackground = true;

                 thrMsg.SetApartmentState(ApartmentState.STA);//win7 win8 需要设置 客户端通信线程 同步设置，才能在接收文件时 打开 文件选择框

                 thrMsg.Start();

             }

             catch (Exception ex)

             {

                 ShowMsg("连接服务器失败：" + ex.Message);

             }

         }

         #endregion

         bool isRec = true;

         #region 2.0 接收服务端消息

         void RecevieMsg()

         {

             //3.1创建 消息缓存区

             byte[] arrMsg = new byte[ *  * ];

             try

             {

                 while (isRec)

                 {

                     //此处 接收 服务器发来的数据中，因为包含了一个 标识符，所以内容的真实长度，应该 - 1

                     int realLength = sokMsg.Receive(arrMsg) - ;

                     switch (arrMsg[])

                     {

                         case ://接收到文本消息

                             GetMsg(arrMsg, realLength);

                             break;

                         case ://接收的文件

                             GetFile(arrMsg, realLength);

                             break;

                         default:

                             ShakeWindow();

                             break;

                     }

                 }

             }

             catch (Exception ex)

             {

                 sokMsg.Close();

                 sokMsg = null;

                 ShowMsg("服务端断开连接！");

             }

         }

         #endregion

         #region 2.1 接收服务端文本消息并显示 + void GetMsg(byte[] arrContent, int realLength)

         /// <summary>

         /// 接收服务端文本消息并显示

         /// </summary>

         /// <param name="arrContent"></param>

         /// <param name="realLength"></param>

         public void GetMsg(byte[] arrContent, int realLength)

         {

             //获取 接收的内容（去掉 第一个标识符）

             string strMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(arrContent, , realLength);

             ShowMsg("服务器说：" + strMsg);

         }

         #endregion

         #region 2.2 保存文件

         /// <summary>

         /// 保存文件

         /// </summary>

         /// <param name="arrContent"></param>

         /// <param name="realLength"></param>

         public void GetFile(byte[] arrContent, int realLength)

         {

             SaveFileDialog sfd = new SaveFileDialog();

             if (sfd.ShowDialog() == System.Windows.Forms.DialogResult.OK)

             {

                 string savePath = sfd.FileName;

                 //使用文件流 保存文件

                 using (System.IO.FileStream fs = new System.IO.FileStream(savePath, System.IO.FileMode.OpenOrCreate))

                 {

                     //将收到的文件数据数组 从 下标为1的数据开始写入 硬盘，一共写真实数据长度

                     fs.Write(arrContent, , realLength);

                 }

                 ShowMsg("保存文件到【" + savePath + "】成功~！");

             }

         }

         #endregion

         Random ran = new Random();

         #region 2.3 窗体抖动 +void ShakeWindow()

         /// <summary>

         /// 窗体抖动

         /// </summary>

         public void ShakeWindow()

         {

             //1.保存窗体原来位置

             Point oldPoint = this.Location;

             for (int i = ; i < ; i++)

             {

                 //2.随机生成一个新位置

                 Point newPoint = new Point(oldPoint.X + ran.Next(), oldPoint.Y + ran.Next());

                 //3.将新位置 设置给 窗体

                 this.Location = newPoint;

                 //4.休息15毫秒

                 System.Threading.Thread.Sleep();

                 this.Location = oldPoint;

                 //4.休息15毫秒

                 System.Threading.Thread.Sleep();

             }

         }

         #endregion

         #region 3.0 发送消息

         private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e)

         {

             string strMsg = txtInput.Text.Trim();

             byte[] arrMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(strMsg);

             try

             {

                 sokMsg.Send(arrMsg);

             }

             catch (Exception ex)

             {

                 ShowMsg("发送消息失败~！" + ex.Message);

             }

         }

         #endregion

         void ShowMsg(string strmsg)

         {

             this.txtShow.AppendText(strmsg + "\r\n");

         }

     }

 }

5、整个程序模拟场景（为了便于理解）

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