C# 2.0通訊端編程執行個體初探

首先從原理上解釋一下採用Socket介面的網路通訊，這裡以最常用的C/S模式作為範例，首先，服務端有一個進程（或多個進程）在指定的連接埠等待客戶來串連，服務程式等待客戶的串連資訊，一旦串連上之後，就可以按設計的資料交換方法和格式進行資料轉送。用戶端在需要的時刻發出向服務端的串連請求。這裡為了便於理解，提到了一些調用及其大致的功能。使用socket調用後，僅產生了一個可以使用的socket描述符，這時還不能進行通訊，還要使用其他的調用，以使得socket所指的結構中使用的資訊被填寫完。

在使用TCP協議時，一般服務端進程先使用socket調用得到一個描述符，然後使用bind調用將一個名字與socket描述符串連起來，對於Internet域就是將Internet地址聯編到socket。之後，服務端使用listen調用指出等待服務要求隊列的長度。然後就可以使用accept調用等待用戶端發起串連，一般是阻塞等待串連，一旦有用戶端發出串連，accept返回客戶的地址資訊，並返回一個新的socket描述符，該描述符與原先的socket有相同的特性，這時服務端就可以使用這個新的socket進行讀寫操作了。一般服務端可能在accept返回後建立一個新的進程進行與客戶的通訊，父進程則再到accept調用處等待另一個串連。用戶端進程一般先使用socket調用得到一個socket描述符，然後使用connect向指定的伺服器上的指定連接埠發起串連，一旦串連成功返回，就說明已經建立了與伺服器的串連，這時就可以通過socket描述符進行讀寫操作了。

.NetFrameWork為Socket通訊提供了System.Net.Socket命名空間，在這個命名空間裡面有以下幾個常用的重要類分別是:

·Socket類 這個低層的類用於管理串連，WebRequest，TcpClient和UdpClient在內部使用這個類。

·NetworkStream類 這個類是從Stream派生出來的，它表示來自網路的資料流

·TcpClient類 允許建立和使用TCP串連

·TcpListener類 允許監聽傳入的TCP串連請求

·UdpClient類 用於UDP客戶建立串連(UDP是另外一種TCP協議，但沒有得到廣泛的使用，主要用於本網)

下面我們來看一個基於Socket的雙機通訊代碼的C#版本

首先建立Socket對象的執行個體，這可以通過Socket類的構造方法來實現：

public Socket(AddressFamily addressFamily,SocketType socketType,ProtocolType protocolType);

其中，addressFamily 參數指定 Socket 使用的定址方案，socketType 參數指定 Socket 的類型，protocolType 參數指定 Socket 使用的協議。

下面的樣本語句建立一個 Socket，它可用於在基於 TCP/IP 的網路（如 Internet）上通訊。

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

若要使用 UDP 而不是 TCP，需要更改協議類型，如下面的樣本所示：

Socket temp = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

一旦建立 Socket，在用戶端，你將可以通過Connect方法串連到指定的伺服器（你可以在Connect方法前Bind連接埠，就是以指定的連接埠發起串連，如果不事先Bind連接埠號碼的話，系統會預設在1024到5000隨機綁定一個連接埠號碼），並通過Send方法向遠程伺服器發送資料，而後可以通過Receive從服務端接收資料；而在伺服器端，你需要使用Bind方法綁定所指定的介面使Socket與一個本地終結點相聯，並通過Listen方法偵聽該介面上的請求，當偵聽到使用者端的串連時，調用Accept完成串連的操作，建立新的Socket以處理傳入的串連請求。使用完 Socket 後，使用 Close 方法關閉 Socket。

可以看出，以上許多方法包含EndPoint類型的參數，在Internet中，TCP/IP 使用一個網路地址和一個服務連接埠號碼來唯一標識裝置。網路地址標識網路上的特定裝置；連接埠號碼標識要串連到的該裝置上的特定服務。網路地址和服務連接埠的組合稱為終結點，在 .NET 架構中正是由 EndPoint 類表示這個終結點，它提供表示網路資源或服務的抽象，用以標誌網路地址等資訊。.Net同時也為每個受支援的地址族定義了 EndPoint 的子代；對於 IP 位址族，該類為 IPEndPoint。IPEndPoint 類包含應用程式串連到主機上的服務所需的主機和連接埠資訊，通過組合服務的主機IP地址和連接埠號碼，IPEndPoint 類形成到服務的連接點。

用到IPEndPoint類的時候就不可避免地涉及到電腦IP地址，System.Net命名空間中有兩種類可以得到IP地址執行個體：

·IPAddress類：IPAddress 類包含電腦在 IP 網路上的地址。其Parse方法可將 IP 位址字串轉換為 IPAddress 執行個體。下面的語句建立一個 IPAddress 執行個體：

IPAddress myIP = IPAddress.Parse("192.168.0.1");

需要知道的是：Socket 類支援兩種基本模式：同步和非同步。其區別在於：在同步模式中，按塊傳輸，對執行網路操作的函數（如 Send 和 Receive）的調用一直等到所有內容傳送操作完成後才將控制返回給調用程式。在非同步模式中，是按位傳輸，需要指定發送的開始和結束。同步模式是最常用的模式，我們這裡的例子也是使用同步模式。