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一：什么是SOCKET
socket的英文原義是“孔”或“插座”。作為進程通信機制，取后一種意思。通常也稱作“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一個通信鏈的句柄（其實就是兩個程序通信用的）。
socket非常類似于電話插座。以一個電話網為例：電話的通話雙方相當于相互通信的2個程序，電話號碼就是ip地址。任何用戶在通話之前，首先要占有一部電話機，相當于申請一個socket；同時要知道對方的號碼，相當于對方有一個固定的socket。然后向對方撥號呼叫，相當于發出連接請求。對方假如在場并空閑，拿起電話話筒，雙方就可以正式通話，相當于連接成功。雙方通話的過程，是一方向電話機發出信號和對方從電話機接收信號的過程，相當于向socket發送數據和從socket接收數據。通話結束后，一方掛起電話機相當于關閉socket，撤銷連接。
套接字分類
為了滿足不同程序對通信質量和性能的要求，一般的網絡系統都提供了以下3種不同類型的套接字，以供用戶在設計程序時根據不同需要來選擇：
流式套接字（SOCK_STREAM）：提供了一種可靠的、面向連接的雙向數據傳輸服務。實現了數據無差錯，無重復的發送，內設流量控制，被傳輸的數據被看做無記錄邊界的字節流。在TCP/IP協議簇中，使用TCP實現字節流的傳輸，當用戶要發送大批量數據，或對數據傳輸的可靠性有較高要求時使用流式套接字。
數據報套接字（SOCK_DGRAM）：提供了一種無連接、不可靠的雙向數據傳輸服務。數據以獨立的包形式被發送，并且保留了記錄邊界，不提供可靠性保證。數據在傳輸過程中可能會丟失或重復，并且不能保證在接收端數據按發送順序接收。在TCP/IP協議簇中，使用UDP實現數據報套接字。
原始套接字（SOCK_RAW）：該套接字允許對較低層協議（如IP或ICMP）進行直接訪問。一般用于對TCP/IP核心協議的網絡編程。
二：SOCKET相關概念
1、端口
在Internet上有很多這樣的主機，這些主機一般運行了多個服務軟件，同時提供幾種服務。每種服務都打開一個Socket，并綁定到一個端口上，不同的端口對應于不同的服務（應用程序），因此，在網絡協議中使用端口號識別主機上不同的進程。
例如：http使用80端口，FTP使用21端口。
2、協議
2.1 TCP：
TCP是一種面向連接的、可靠的，基于字節流的傳輸層通信協議。為兩臺主機提供高可靠性的數據通信服務。它可以將源主機的數據無差錯地傳輸到目標主機。當有數據要發送時，對應用進程送來的數據進行分片，以適合于在網絡層中傳輸；當接收到網絡層傳來的分組時，它要對收到的分組進行確認，還要對丟失的分組設置超時重發等。為此TCP需要增加額外的許多開銷，以便在數據傳輸過程中進行一些必要的控制，確保數據的可靠傳輸。因此，TCP傳輸的效率比較低。
2.1.1 TCP的工作過程
TCP是面向連接的協議，TCP協議通過三個報文段完成類似電話呼叫的連接建立過程，這個過程稱為三次握手，如圖所示：
第一次握手：建立連接時，客戶端發送SYN包（SEQ=x）到服務器，并進入SYN_SEND狀態，等待服務器確認。
第二次握手：服務器收到SYN包，必須確認客戶的SYN（ACK=x+1），同時自己也發送一個SYN包（SEQ=y），即SYN+ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態。
第三次握手：客戶端收到服務器的SYN+ACK包，向服務器發送確認包ACK(ACK=y+1)，此包發送完畢，客戶端和服務器進入Established狀態，完成三次握手。
2.1.2 傳輸數據
一旦通信雙方建立了TCP連接，連接中的任何一方都能向對方發送數據和接收對方發來的數據。TCP協議負責把用戶數據（字節流）按一定的格式和長度組成多個數據報進行發送，并在接收到數據報之后按分解順序重新組裝和恢復用戶數據。
利用TCP傳輸數據時，數據是以字節流的形式進行傳輸的。
2.1.3 連接的終止
建立一個連接需要三次握手，而終止一個連接要經過四次握手，這是由TCP的半關閉（half-close）造成的。具體過程如圖所示：
2.1.4 TCP的主要特點
TCP最主要的特點如下。
(1)?是面向連接的協議。
(2)?端到端的通信。每個TCP連接只能有兩個端點，而且只能一對一通信，不能一點對多點直接通信。
(3)?高可靠性。通過TCP連接傳送的數據，能保證數據無差錯、不丟失、不重復地準確到達接收方，并且保證各數據到達的順序與其發出的順序相同。
(4)?全雙工方式傳輸。
(5)?數據以字節流的方式傳輸。
(6)?傳輸的數據無消息邊界。
2.1.5 同步與異步
同步工作方式是指利用TCP編寫的程序執行到監聽或接收語句時，在未完成工作（偵聽到連接請求或收到對方發來的數據）前不再繼續往下執行，線程處于阻塞狀態，直到該語句完成相應的工作后才繼續執行下一條語句。
異步工作方式是指程序執行到監聽或接收語句時，不論工作是否完成，都會繼續往下執行。
2.2 UDP
UDP是一種簡單的、面向數據報的無連接的協議，提供的是不一定可靠的傳輸服務。所謂“無連接”是指在正式通信前不必與對方先建立連接，不管對方狀態如何都直接發送過去。這與發手機短信非常相似，只要知道對方的手機號就可以了，不要考慮對方手機處于什么狀態。UDP雖然不能保證數據傳輸的可靠性，但數據傳輸的效率較高。
2.2.1 UDP與TCP的區別
(1) UDP可靠性不如TCP
TCP包含了專門的傳遞保證機制，當數據接收方收到發送方傳來的信息時，會自動向發送方發出確認消息；發送方只有在接收到該確認消息之后才繼續傳送其他信息，否則將一直等待直到收到確認信息為止。與TCP不同，UDP并不提供數據傳送的保證機制。如果在從發送方到接收方的傳遞過程中出現數據報的丟失，協議本身并不能做出任何檢測或提示。因此，通常人們把UDP稱為不可靠的傳輸協議。
(2) UDP不能保證有序傳輸
UDP不能確保數據的發送和接收順序。對于突發性的數據報，有可能會亂序。
2.2.2 UDP的優勢
(1) UDP速度比TCP快
由于UDP不需要先與對方建立連接，也不需要傳輸確認，因此其數據傳輸速度比TCP快得多。對于強調傳輸性能而不是傳輸完整性的應用（比如網絡音頻播放、視頻點播和網絡會議等），使用UDP比較合適，因為它的傳輸速度快，使通過網絡播放的視頻音質好、畫面清晰。
(2) UDP有消息邊界
發送方UDP對應用程序交下來的報文，在添加首部后就向下直接交付給IP層。既不拆分，也不合并，而是保留這些報文的邊界。使用UDP不需要考慮消息邊界問題，這樣使得UDP編程相比TCP，在對接收到的數據的處理方面要方便的多。在程序員看來，UDP套接字使用比TCP簡單。UDP的這一特征也說明了它是一種面向報文的傳輸協議。
(3) UDP可以一對多傳輸
由于傳輸數據不建立連接，也就不需要維護連接狀態（包括收發狀態等），因此一臺服務器可以同時向多個客戶端傳輸相同的消息。利用UDP可以使用廣播或組播的方式同時向子網上的所有客戶進程發送消息，這一點也比TCP方便。
其中，速度快是UDP的首要優勢
由于TCP協議中植入了各種安全保障功能，在實際執行的過程中會占用大量的系統開銷，無疑使速度受到嚴重影響。反觀UDP，由于拋棄了信息可靠傳輸機制，將安全和排序等功能移交給上層應用完成，極大地降低了執行時間，使速度得到了保證。簡而言之，UDP的“理念”就是“不顧一切，只為更快地發送數據”。
三：socket一般應用模式：
四：SOCKET通信基本流程圖：
根據socket通信基本流程圖，總結通信的基本步驟：
服務器端：
第一步：創建一個用于監聽連接的Socket對像；
第二步：用指定的端口號和服務器的ip建立一個EndPoint對像；
第三步：用socket對像的Bind()方法綁定EndPoint；
第四步：用socket對像的Listen()方法開始監聽；
第五步：接收到客戶端的連接，用socket對像的Accept()方法創建一個新的用于和客戶端進行通信的socket對像;
第六步：通信結束后一定記得關閉socket;
客戶端：
第一步：建立一個Socket對像；
第二步：用指定的端口號和服務器的ip建立一個EndPoint對像；
第三步：用socket對像的Connect()方法以上面建立的EndPoint對像做為參數，向服務器發出連接請求；
第四步：如果連接成功，就用socket對像的Send()方法向服務器發送信息；
第五步：用socket對像的Receive()方法接受服務器發來的信息 ;
第六步：通信結束后一定記得關閉socket；
五：示例程序
服務端界面：
代碼實現如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.Threading;
using System.IO;
namespace SocketServer
{
public partial class FrmServer : Form
{
public FrmServer()
{
InitializeComponent();
}
//定義回調:解決跨線程訪問問題
private delegate void SetTextValueCallBack(string strValue);
//定義接收客戶端發送消息的回調
private delegate void ReceiveMsgCallBack(string strReceive);
//聲明回調
private SetTextValueCallBack setCallBack;
//聲明
private ReceiveMsgCallBack receiveCallBack;
//定義回調：給ComboBox控件添加元素
private delegate void SetCmbCallBack(string strItem);
//聲明
private SetCmbCallBack setCmbCallBack;
//定義發送文件的回調
private delegate void SendFileCallBack(byte[] bf);
//聲明
private SendFileCallBack sendCallBack;
//用于通信的Socket
Socket socketSend;
//用于監聽的SOCKET
Socket socketWatch;
//將遠程連接的客戶端的IP地址和Socket存入集合中
Dictionary dicSocket = new Dictionary();
//創建監聽連接的線程
Thread AcceptSocketThread;
//接收客戶端發送消息的線程
Thread threadReceive;
///
/// 開始監聽
///
///
///
private void btn_Start_Click(object sender, EventArgs e)
{
//當點擊開始監聽的時候 在服務器端創建一個負責監聽IP地址和端口號的Socket
socketWatch = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//獲取ip地址
IPAddress ip=IPAddress.Parse(this.txt_IP.Text.Trim());
//創建端口號
IPEndPoint point=new IPEndPoint(ip,Convert.ToInt32(this.txt_Port.Text.Trim()));
//綁定IP地址和端口號
socketWatch.Bind(point);
this.txt_Log.AppendText("監聽成功"+" \r \n");
//開始監聽:設置最大可以同時連接多少個請求
socketWatch.Listen(10);
//實例化回調
setCallBack = new SetTextValueCallBack(SetTextValue);
receiveCallBack = new ReceiveMsgCallBack(ReceiveMsg);
setCmbCallBack = new SetCmbCallBack(AddCmbItem);
sendCallBack = new SendFileCallBack(SendFile);
//創建線程
AcceptSocketThread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(StartListen));
AcceptSocketThread.IsBackground = true;
AcceptSocketThread.Start(socketWatch);
}
///
/// 等待客戶端的連接，并且創建與之通信用的Socket
///
///
private void StartListen(object obj)
{
Socket socketWatch = obj as Socket;
while (true)
{
//等待客戶端的連接，并且創建一個用于通信的Socket
socketSend = socketWatch.Accept();
//獲取遠程主機的ip地址和端口號
string strIp=socketSend.RemoteEndPoint.ToString();
dicSocket.Add(strIp, socketSend);
this.cmb_Socket.Invoke(setCmbCallBack, strIp);
string strMsg = "遠程主機：" + socketSend.RemoteEndPoint + "連接成功";
//使用回調
txt_Log.Invoke(setCallBack, strMsg);
//定義接收客戶端消息的線程
Thread threadReceive = new Thread(new ParameterizedThreadStart(Receive));
threadReceive.IsBackground = true;
threadReceive.Start(socketSend);
}
}
///
/// 服務器端不停的接收客戶端發送的消息
///
///
private void Receive(object obj)
{
Socket socketSend = obj as Socket;
while (true)
{
//客戶端連接成功后，服務器接收客戶端發送的消息
byte[] buffer = new byte[2048];
//實際接收到的有效字節數
int count = socketSend.Receive(buffer);
if (count == 0)//count 表示客戶端關閉，要退出循環
{
break;
}
else
{
string str = Encoding.Default.GetString(buffer, 0, count);
string strReceiveMsg = "接收：" + socketSend.RemoteEndPoint + "發送的消息:" + str;
txt_Log.Invoke(receiveCallBack, strReceiveMsg);
}
}
}
///
/// 回調委托需要執行的方法
///
///
private void SetTextValue(string strValue)
{
this.txt_Log.AppendText(strValue + " \r \n");
}
private void ReceiveMsg(string strMsg)
{
this.txt_Log.AppendText(strMsg + " \r \n");
}
private void AddCmbItem(string strItem)
{
this.cmb_Socket.Items.Add(strItem);
}
///
/// 服務器給客戶端發送消息
///
///
///
private void btn_Send_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
string strMsg = this.txt_Msg.Text.Trim();
byte[] buffer = Encoding.Default.GetBytes(strMsg);
List list = new List();
list.Add(0);
list.AddRange(buffer);
//將泛型集合轉換為數組
byte[] newBuffer = list.ToArray();
//獲得用戶選擇的IP地址
string ip = this.cmb_Socket.SelectedItem.ToString();
dicSocket[ip].Send(newBuffer);
}
catch (Exception ex)
{
MessageBox.Show("給客戶端發送消息出錯:"+ex.Message);
}
//socketSend.Send(buffer);
}
///
/// 選擇要發送的文件
///
///
///
private void btn_Select_Click(object sender, EventArgs e)
{
OpenFileDialog dia = new OpenFileDialog();
//設置初始目錄
dia.InitialDirectory = @"";
dia.Title = "請選擇要發送的文件";
//過濾文件類型
dia.Filter = "所有文件|*.*";
dia.ShowDialog();
//將選擇的文件的全路徑賦值給文本框
this.txt_FilePath.Text = dia.FileName;
}
///
/// 發送文件
///
///
///
private void btn_SendFile_Click(object sender, EventArgs e)
{
List list = new List();
//獲取要發送的文件的路徑
string strPath = this.txt_FilePath.Text.Trim();
using (FileStream sw = new FileStream(strPath,FileMode.Open,FileAccess.Read))
{
byte[] buffer = new byte[2048];
int r = sw.Read(buffer, 0, buffer.Length);
list.Add(1);
list.AddRange(buffer);
byte[] newBuffer = list.ToArray();
//發送
//dicSocket[cmb_Socket.SelectedItem.ToString()].Send(newBuffer, 0, r+1, SocketFlags.None);
btn_SendFile.Invoke(sendCallBack, newBuffer);
}
}
private void SendFile(byte[] sendBuffer)
{
try
{
dicSocket[cmb_Socket.SelectedItem.ToString()].Send(sendBuffer, SocketFlags.None);
}
catch (Exception ex)
{
MessageBox.Show("發送文件出錯:"+ex.Message);
}
}
private void btn_Shock_Click(object sender, EventArgs e)
{
byte[] buffer = new byte[1] { 2};
dicSocket[cmb_Socket.SelectedItem.ToString()].Send(buffer);
}
///
/// 停止監聽
///
///
///
private void btn_StopListen_Click(object sender, EventArgs e)
{
socketWatch.Close();
socketSend.Close();
//終止線程
AcceptSocketThread.Abort();
threadReceive.Abort();
}
}
} 客戶端界面
代碼實現如下：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Threading;
using System.IO;
namespace SocketClient
{
public partial class FrmClient : Form
{
public FrmClient()
{
InitializeComponent();
}
//定義回調
private delegate void SetTextCallBack(string strValue);
//聲明
private SetTextCallBack setCallBack;
//定義接收服務端發送消息的回調
private delegate void ReceiveMsgCallBack(string strMsg);
//聲明
private ReceiveMsgCallBack receiveCallBack;
//創建連接的Socket
Socket socketSend;
//創建接收客戶端發送消息的線程
Thread threadReceive;
///
/// 連接
///
///
///
private void btn_Connect_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
socketSend = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
IPAddress ip = IPAddress.Parse(this.txt_IP.Text.Trim());
socketSend.Connect(ip, Convert.ToInt32(this.txt_Port.Text.Trim()));
//實例化回調
setCallBack = new SetTextCallBack(SetValue);
receiveCallBack = new ReceiveMsgCallBack(SetValue);
this.txt_Log.Invoke(setCallBack, "連接成功");
//開啟一個新的線程不停的接收服務器發送消息的線程
threadReceive = new Thread(new ThreadStart(Receive));
//設置為后臺線程
threadReceive.IsBackground = true;
threadReceive.Start();
}
catch (Exception ex)
{
MessageBox.Show("連接服務端出錯:" + ex.ToString());
}
}
///
/// 接口服務器發送的消息
///
private void Receive()
{
try
{
while (true)
{
byte[] buffer = new byte[2048];
//實際接收到的字節數
int r = socketSend.Receive(buffer);
if (r == 0)
{
break;
}
else
{
//判斷發送的數據的類型
if (buffer[0] == 0)//表示發送的是文字消息
{
string str = Encoding.Default.GetString(buffer, 1, r - 1);
this.txt_Log.Invoke(receiveCallBack, "接收遠程服務器:" + socketSend.RemoteEndPoint + "發送的消息:" + str);
}
//表示發送的是文件
if (buffer[0] == 1)
{
SaveFileDialog sfd = new SaveFileDialog();
sfd.InitialDirectory = @"";
sfd.Title = "請選擇要保存的文件";
sfd.Filter = "所有文件|*.*";
sfd.ShowDialog(this);
string strPath = sfd.FileName;
using (FileStream fsWrite = new FileStream(strPath, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write))
{
fsWrite.Write(buffer, 1, r - 1);
}
MessageBox.Show("保存文件成功");
}
}
}
}
catch (Exception ex)
{
MessageBox.Show("接收服務端發送的消息出錯:" + ex.ToString());
}
}
private void SetValue(string strValue)
{
this.txt_Log.AppendText(strValue + "\r \n");
}
///
/// 客戶端給服務器發送消息
///
///
///
private void btn_Send_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
string strMsg = this.txt_Msg.Text.Trim();
byte[] buffer = new byte[2048];
buffer = Encoding.Default.GetBytes(strMsg);
int receive = socketSend.Send(buffer);
}
catch (Exception ex)
{
MessageBox.Show("發送消息出錯:" + ex.Message);
}
}
private void FrmClient_Load(object sender, EventArgs e)
{
Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
}
///
/// 斷開連接
///
///
///
private void btn_CloseConnect_Click(object sender, EventArgs e)
{
//關閉socket
socketSend.Close();
//終止線程
threadReceive.Abort();
}
}
}原文鏈接：https://www.cnblogs.com/dotnet261010/p/6211900.html
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