基于C#的UDP協(xié)議的同步通信實現(xiàn)代碼

更新時間：2017年02月06日 11:19:42 作者：sunev

本篇文章主要介紹了基于C#的UDP協(xié)議的同步實現(xiàn)代碼，小編覺得挺不錯的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧

一、摘要

總結基于C#的UDP協(xié)議的同步通信。

二、實驗平臺

Visual Studio 2010

三、實驗原理

UDP傳輸協(xié)議同TCP傳輸協(xié)議的區(qū)別可查閱相關文檔，此處不再贅述。

四、實例

4.1 采用socket實現(xiàn)UDP

由于UDP是一種無連接的協(xié)議。因此，為了使服務器應用能夠發(fā)送和接收UDP數(shù)據(jù)包，則需要做兩件事情：

(1) 創(chuàng)建一個Socket對象；

(2) 將創(chuàng)建的套接字對象與本地IPEndPoint進行綁定。

完成上述步驟后，那么創(chuàng)建的套接字就能夠在IPEndPoint上接收流入的UDP數(shù)據(jù)包，或者將流出的UDP數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡中其他任意設備。使用UDP進行通信時，不需要連接。因為異地的主機之間沒有建立連接，所以UDP不能使用標準的Send()和Receive()t套接字方法，而是使用兩個其他的方法：SendTo()和ReceiveFrom()。

SendTo()方法指定要發(fā)送的數(shù)據(jù)，和目標機器的IPEndPoint。該方法有多種不同的使用方法，可以根據(jù)具體的應用進行選擇，但是至少要指定數(shù)據(jù)包和目標機器。如下：

SendTo(byte[] data,EndPoint Remote)

ReceiveFrom()方法同SendTo()方法類似，但是使用EndPoint對象聲明的方式不一樣。利用ref修飾，傳遞的不是一個EndPoint對象，而是將參數(shù)傳遞給一個EndPoint對象。

UDP應用不是嚴格意義上的真正的服務器和客戶機，而是平等的關系，即沒有主與次的關系。為了簡便起見，仍然把下面的這個應用叫做UDP服務器。

服務器端代碼：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace UDP
{
 class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   int recv;
   byte[] data = new byte[1024];

   //得到本機IP，設置TCP端口號   
   IPEndPoint ip = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8001);
   Socket newsock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

   //綁定網(wǎng)絡地址
   newsock.Bind(ip);

   Console.WriteLine("This is a Server, host name is {0}", Dns.GetHostName());

   //等待客戶機連接
   Console.WriteLine("Waiting for a client");

   //得到客戶機IP
   IPEndPoint sender = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
   EndPoint Remote = (EndPoint)(sender);
   recv = newsock.ReceiveFrom(data, ref Remote);
   Console.WriteLine("Message received from {0}: ", Remote.ToString());
   Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv));

   //客戶機連接成功后，發(fā)送信息
   string welcome = "你好 ! ";

   //字符串與字節(jié)數(shù)組相互轉換
   data = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);

   //發(fā)送信息
   newsock.SendTo(data, data.Length, SocketFlags.None, Remote);
   while (true)
   {
    data = new byte[1024];
    //發(fā)送接收信息
    recv = newsock.ReceiveFrom(data, ref Remote);
    Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv));
    newsock.SendTo(data, recv, SocketFlags.None, Remote);
   }
  }

 }
}

對于接收流入的UDP服務器程序來說，必須將程序與本地系統(tǒng)中指定的UDP端口進行綁定。這就可以通過使用合適的本地IP地址創(chuàng)建一個IPEndPoint對象，以及合適的UDP端口號。上述范例程序中的UDP服務器能夠在端口8001從網(wǎng)絡上接收任意流入的UDP數(shù)據(jù)包。

UDP客戶機程序與服務器程序非常類似。

因為客戶機不需要在指定的UDP端口等待流入的數(shù)據(jù)，因此，不使用Bind()方法，而是使用在數(shù)據(jù)發(fā)送時系統(tǒng)隨機指定的一個UDP端口，而且使用同一個端口接收返回的消息。在開發(fā)產(chǎn)品時，要為客戶機指定一套UDP端口，以便服務器和客戶機程序使用相同的端口號。UDP客戶機程序首先定義一個IPEndPoint，UDP服務器將發(fā)送數(shù)據(jù)包到這個IPEndPoint。如果在遠程設備上運行UDP服務器程序，在IPEndPoint定義中必須輸入適當?shù)腎P地址和UDP端口號信息。

客戶端代碼：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace UDPClient
{
 class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   byte[] data = new byte[1024];
   string input, stringData;

   //構建TCP 服務器
   Console.WriteLine("This is a Client, host name is {0}", Dns.GetHostName());

   //設置服務IP，設置TCP端口號
   IPEndPoint ip = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8001);

   //定義網(wǎng)絡類型，數(shù)據(jù)連接類型和網(wǎng)絡協(xié)議UDP
   Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

   string welcome = "你好! ";
   data = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);
   server.SendTo(data, data.Length, SocketFlags.None, ip);
   IPEndPoint sender = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
   EndPoint Remote = (EndPoint)sender;

   data = new byte[1024];
   //對于不存在的IP地址，加入此行代碼后，可以在指定時間內(nèi)解除阻塞模式限制
   int recv = server.ReceiveFrom(data, ref Remote);
   Console.WriteLine("Message received from {0}: ", Remote.ToString());
   Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv));
   while (true)
   {
    input = Console.ReadLine();
    if (input == "exit")
     break;
    server.SendTo(Encoding.ASCII.GetBytes(input), Remote);
    data = new byte[1024];
    recv = server.ReceiveFrom(data, ref Remote);
    stringData = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv);
    Console.WriteLine(stringData);
   }
   Console.WriteLine("Stopping Client.");
   server.Close();
  }

 }
}

上述代碼的實現(xiàn)邏輯為：相關設置完成后，服務器端先向客戶端發(fā)送信息，之后客戶端通過鍵盤發(fā)送字符串，服務器端收到后再發(fā)送給客戶端，如此循環(huán)。

4.2 采用UDPClient類實現(xiàn)

服務器端代碼：

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

public class Custom
{
 // 設置IP，IPV6
 private static readonly IPAddress GroupAddress = IPAddress.Parse("IP地址");
 // 設置端口
 private const int GroupPort = 11000;

 private static void StartListener()
 {
  bool done = false;

  UdpClient listener = new UdpClient();

  IPEndPoint groupEP = new IPEndPoint(GroupAddress, GroupPort);

  try
  {
   //IPV6，組播
   listener.JoinMulticastGroup(GroupAddress);

   listener.Connect(groupEP);

   while (!done)
   {
    Console.WriteLine("Waiting for broadcast");

    byte[] bytes = listener.Receive(ref groupEP);

    Console.WriteLine("Received broadcast from {0} :\n {1}\n", groupEP.ToString(), Encoding.ASCII.GetString(bytes, 0, bytes.Length));
   }

   listener.Close();

  }
  catch (Exception e)
  {
   Console.WriteLine(e.ToString());
  }

 }

 public static int Main(String[] args)
 {
  StartListener();

  return 0;
 }
}

客戶端代碼：

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

public class Client
{

 private static IPAddress GroupAddress = IPAddress.Parse("IP地址");

 private static int GroupPort = 11000;

 private static void Send(String message)
 {
  UdpClient sender = new UdpClient();

  IPEndPoint groupEP = new IPEndPoint(GroupAddress, GroupPort);

  try
  {
   Console.WriteLine("Sending datagram : {0}", message);

   byte[] bytes = Encoding.ASCII.GetBytes(message);

   sender.Send(bytes, bytes.Length, groupEP);

   sender.Close();

  }
  catch (Exception e)
  {
   Console.WriteLine(e.ToString());
  }

 }

 public static int Main(String[] args)
 {
  Send(args[0]);

  return 0;
 }
}

以上代碼需要說明的是：

(1) 上述代碼是基于IPV6地址的組播模式。IPv4中的廣播(broadcast)可以導致網(wǎng)絡性能的下降甚至廣播風暴(broadcast storm)。在IPv6中就不存在廣播這一概念了，取而代之的是組播(multicast)和任意播(anycast)。

(2) IPV6地址表示方法：

a) X:X:X:X:X:X:X:X(每個X代表16位的16進制數(shù)字)，不區(qū)分大小寫；

b) 排頭的0可省略，比如09C0就可以寫成9C0，0000可以寫成0；

c) 連續(xù)為0的字段可以以::來代替，但是整個地址中::只能出現(xiàn)一次，比如FF01:0:0:0:0:0:0:1就可以簡寫成FF01::1。

(3) 如果是采用窗體的形式建議使用這種格式，否則在接收數(shù)據(jù)時可能會出現(xiàn)死機的現(xiàn)象。

// 創(chuàng)建一個子線程

   Thread thread = new Thread(
    delegate()
    {
     try
     {
      //在這里寫你的代碼
     }
     catch (Exception )
     {

     }
    }
   );

   thread.Start();

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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