C#的Socket程式（TCP）

其實只要用到Socket聯結，基本上就得使用Thread，是交叉使用的。
C#封裝的Socket用法基本上不算很複雜，只是不知道託管之後的Socket有沒有其他效能或者安全上的問題。
在C#裡面能找到的最底層的操作也就是socket了，概念不做解釋。
程式模型如下：
WinForm程式 ： 啟動連接埠偵聽；監視Socket聯結情況；定期關閉不活動的聯結；
Listener：處理Socket的Accept函數，偵聽新連結，建立新Thread來處理這些聯結（Connection）。
Connection：處理具體的每一個聯結的會話。

1：WinForm如何啟動一個新的線程來啟動Listener：
       //start the server
        private void btn_startServer_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //this.btn_startServer.Enabled = false;
            Thread _createServer = new Thread(new ThreadStart(WaitForConnect));
            _createServer.Start();
        }
        //wait all connections
        private void WaitForConnect()
        {
            SocketListener listener = new SocketListener(Convert.ToInt32(this.txt_port.Text));
             listener.StartListening();
        }
因為偵聽聯結是一個迴圈等待的函數，所以不可能在WinForm的線程裡面直接執行，不然Winform也就是無法繼續任何操作了，所以才指定一個新的線程來執行這個函數，啟動偵聽迴圈。
這一個新的線程是比較簡單的，基本上沒有啟動的參數，直接指定處理函數就可以了。
2：Listener如何啟動迴圈偵聽，並且啟動新的帶有參數的線程來處理Socket聯結會話。
先看如何建立偵聽：（StartListening函數）
IPEndPoint localEndPoint = new IPEndPoint(_ipAddress, _port);
        // Create a TCP/IP socket.
        Socket listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            // Bind the socket to the local endpoint and  listen for incoming connections.
            try
            {
                listener.Bind(localEndPoint);
                listener.Listen(20);//20 trucks

                // Start listening for connections.
                while (true)
                {
                   // here will be suspended while waiting for a new connection.
                    Socket connection = listener.Accept();
                    Logger.Log("Connect", connection.RemoteEndPoint.ToString());//log it, new connection
                ……
           }
         }……
基本步驟比較簡單：
建立原生IPEndPoint對象，表示以本機為伺服器，在指定連接埠偵聽；
然後綁定到一個偵聽Socket上；
進入while迴圈，等待新的聯結；
如果有新的聯結，那麼建立新的socket來對應這個聯結的會話。
   值得注意的就是這一句聯結代碼：listener.Accept()。執行這一句的時候，程式就在這個地方等待，直到有新的聯檢請求的時候程式才會執行下一句。這是同步執行，當然也可以非同步執行。
 
   新的聯結Socket建立了（Accept之後），對於這些新的socket該怎麼辦呢？他們依然是一個迴圈等待，所以依然需要建立新的Thread給這些Socket去處理會話（接收/發送訊息），而這個Thread就要接收參數了。
   Thread本身是不能接收參數的，為了讓它可以接收參數，可以採用定義新類，添加參數作為屬性的方法來解決。
   因為每一個Socket是一個Connection周期，所以我定義了這麼一個類public class Connection。這個類至少有這樣一個建構函式public Connection(Socket socket); 之所以這麼做，就是為了把Socket參數傳給這個Connection對象，然後好讓Listener啟動這個Thread的時候，Thread可以知道他正在處理哪一個Socket。
    具體處理的方法：（在Listener的StartListening函數，ocket connection = listener.Accept();之後）
    Connection gpsCn = new Connection(connection);
                    //each socket will be wait for data. keep the connection.
                    Thread thread = new Thread(new ThreadStart(gpsCn.WaitForSendData));
                    thread.Name = connection.RemoteEndPoint.ToString();
                    thread.Start();
 如此一來，這個新的socket在Accept之後就在新的Thread中運行了。
   3：Connection的會話處理
   建立了新的Connection（也就是socket），遠程就可以和這個socket進行會話了，無非就是send和receive。
   現在先看看怎麼寫的這個線程啟動並執行Connection. WaitForSendData函數
    while (true)
            {
                bytes = new byte[1024];
                string data = "";
                //systm will be waiting the msg of receive envet. like Accept();
                //here will be suspended while waiting for socket income msg.
                int bytesRec = this._connection.Receive(bytes);
                _lastConnectTime = DateTime.Now;
                if (bytesRec == 0)//close envent
                {
                    Logger.Log("Close Connection", _connection.RemoteEndPoint.ToString());
                    break;
                }
                data += Encoding.ASCII.GetString(bytes, 0, bytesRec);
                //…….handle your data.
             }
可以看到這個處理的基本步驟如下：
   執行Receive函數，接收遠程socket發送的資訊；
   把資訊從位元組轉換到string；
   處理該資訊，然後進入下一個迴圈，繼續等待socket發送新的資訊。
值得注意的有幾個：
   1：Receive函數。這個函數和Listener的Accept函數類似。在這個地方等待執行，如果沒有新的訊息，這個函數就不會執行下一句，一直等待。
   2：接收的是位元組流，需要轉化成字串
   3：判斷遠程關閉聯結的方式
   4：如果對方的訊息非常大，還得迴圈接收這個data。
4：如何管理這些聯結（thread）
通過上邊的程式，基本上可以建立一個偵聽，並且處理聯結會話。但是如何管理這些thread呢？不然大量產生thread可是一個災難。
管理的方法比較簡單，在Listener裡面我定義了一個靜態雜湊表(static public Hashtable Connections=new Hashtable();)，儲存Connection執行個體和它對應的Thread執行個體。而connection中也加入了一個最後聯結時間的定義（private DateTime _lastConnectTime;）。在新連結建立的時候（Listener的Accept()之後）就把Connection執行個體和Thread執行個體存到雜湊表中；在Connection的Receive的時候修改最後聯結時間。這樣我們就可以知道該Connection在哪裡，並且會話是否活躍。
然後在Winform程式裡頭可以管理這些會話了，設定設定逾時。