asp.net平臺(tái)下C#實(shí)現(xiàn)Socket通信
TCP/IP：Transmission Control Protocol/Internet Protocol,傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議，又名網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。簡(jiǎn)單來說：TCP控制傳輸數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}，一旦有問題就發(fā)出信號(hào)，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡?，而IP是負(fù)責(zé)給因特網(wǎng)中的每一臺(tái)電腦定義一個(gè)地址，以便傳輸。從協(xié)議分層模型方面來講：TCP/IP由：網(wǎng)絡(luò)接口層（鏈路層）、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。它和OSI的七層結(jié)構(gòu)以及對(duì)于協(xié)議族不同，下圖簡(jiǎn)單表示：
注：最上的圖示：TCP/IP的四層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)OSI七層結(jié)構(gòu)。
中間的圖示：TCP/IP協(xié)議模塊關(guān)系圖。
最下的圖示：TCP/IP協(xié)議族在OSI七層中的位置及對(duì)應(yīng)的功能。
現(xiàn)階段socket通信使用TCP、UDP協(xié)議，相對(duì)應(yīng)UDP來說，TCP則是比較安全穩(wěn)定的協(xié)議了。本文只涉及到TCP協(xié)議來說socket通信。首先講述TCP/IP的三次握手，在握手基礎(chǔ)上延伸socket通信的基本過程。
下面介紹對(duì)于應(yīng)屆生畢業(yè)面試來說是非常熟悉的，同時(shí)也是最臭名昭著的三次握手：
- 1 客戶端發(fā)送syn報(bào)文到服務(wù)器端，并置發(fā)送序號(hào)為x。
- 2 服務(wù)器端接收到客戶端發(fā)送的請(qǐng)求報(bào)文，然后向客戶端發(fā)送syn報(bào)文，并且發(fā)送確認(rèn)序號(hào)x+1，并置發(fā)送序號(hào)為y。
- 3 客戶端受到服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)報(bào)文后，發(fā)送確認(rèn)信號(hào)y+1，并置發(fā)送序號(hào)為z。至此客戶端和服務(wù)器端建立連接。
在此基礎(chǔ)上，socket連接過程：
- 服務(wù)器監(jiān)聽：服務(wù)器端socket并不定位具體的客戶端socket，而是處于等待監(jiān)聽狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。
- 客戶端請(qǐng)求：客戶端clientSocket發(fā)送連接請(qǐng)求，目標(biāo)是服務(wù)器的serverSocket。為此，clientSocket必須知道serverSocket的地址和端口號(hào)，進(jìn)行掃描發(fā)出連接請(qǐng)求。
- 連接確認(rèn)：當(dāng)服務(wù)器socket監(jiān)聽到或者是受到客戶端socket的連接請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器就響應(yīng)客戶端的請(qǐng)求，建議一個(gè)新的socket，把服務(wù)器socket發(fā)送給客戶端，一旦客戶端確認(rèn)連接，則連接建立。
注：在連接確認(rèn)階段：服務(wù)器socket即使在和一個(gè)客戶端socket建立連接后，還在處于監(jiān)聽狀態(tài)，仍然可以接收到其他客戶端的連接請(qǐng)求，這也是一對(duì)多產(chǎn)生的原因。
下圖簡(jiǎn)單說明連接過程：
socket連接原理知道了，此處編寫最基本最簡(jiǎn)單的socket通信：
服務(wù)器端：
int port = 6000;
string host = "127.0.0.1";
IPAddress ip = IPAddress.Parse(host);
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port);
Socket sSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
sSocket.Bind(ipe);
sSocket.Listen(0);
Console.WriteLine("監(jiān)聽已經(jīng)打開，請(qǐng)等待");
//receive message
Socket serverSocket = sSocket.Accept();
Console.WriteLine("連接已經(jīng)建立");
string recStr = "";
byte[] recByte = new byte[4096];
int bytes = serverSocket.Receive(recByte, recByte.Length, 0);
recStr += Encoding.ASCII.GetString(recByte, 0, bytes);
//send message
Console.WriteLine("服務(wù)器端獲得信息:{0}", recStr);
string sendStr = "send to client :hello";
byte[] sendByte = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
serverSocket.Send(sendByte, sendByte.Length, 0);
serverSocket.Close();
sSocket.Close();客戶端：
int port = 6000;
string host = "127.0.0.1";//服務(wù)器端ip地址
IPAddress ip = IPAddress.Parse(host);
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port);
Socket clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
clientSocket.Connect(ipe);
//send message
string sendStr = "send to server : hello,ni hao";
byte[] sendBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
clientSocket.Send(sendBytes);
//receive message
string recStr = "";
byte[] recBytes = new byte[4096];
int bytes = clientSocket.Receive(recBytes, recBytes.Length, 0);
recStr += Encoding.ASCII.GetString(recBytes, 0, bytes);
Console.WriteLine(recStr);
clientSocket.Close();上述服務(wù)器端和客戶端建立通信，在互相發(fā)送一次信息后通信便結(jié)束，而在大家進(jìn)行的項(xiàng)目中，這樣的通信肯定滿足不了需求。于是接著介紹異步通信，簡(jiǎn)單來說就是服務(wù)器端和客戶端可以進(jìn)行多次互發(fā)信息的通信而不用擔(dān)心通道會(huì)關(guān)閉。在介紹異步通信時(shí)，客戶端和服務(wù)器端的連接和上面介紹的同步通信建立連接的方式是一樣的，這里只寫出服務(wù)器端和客戶端發(fā)送信息的方法和接收信息的方法。（服務(wù)器端和客戶端的發(fā)送、接收的方法是一樣的）
首先寫出異步連接的方法吧：
public void Connect(IPAddress ip, int port)
{
this.clientSocket.BeginConnect(ip, port, new AsyncCallback(ConnectCallback), this.clientSocket);
}
private void ConnectCallback(IAsyncResult ar)
{
try
{
Socket handler = (Socket)ar.AsyncState;
handler.EndConnect(ar);
}
catch (SocketException ex)
{ }
}發(fā)送信息方法：
public void Send(string data)
{
Send(System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(data));
}
private void Send(byte[] byteData)
{
try
{
int length = byteData.Length;
byte[] head = BitConverter.GetBytes(length);
byte[] data = new byte[head.Length + byteData.Length];
Array.Copy(head, data, head.Length);
Array.Copy(byteData, 0, data, head.Length, byteData.Length);
this.clientSocket.BeginSend(data, 0, data.Length, 0, new AsyncCallback(SendCallback), this.clientSocket);
}
catch (SocketException ex)
{ }
}
private void SendCallback(IAsyncResult ar)
{
try
{
Socket handler = (Socket)ar.AsyncState;
handler.EndSend(ar);
}
catch (SocketException ex)
{ }
}接收信息的方法：
public void ReceiveData()
{
clientSocket.BeginReceive(MsgBuffer, 0, MsgBuffer.Length, 0, new AsyncCallback(ReceiveCallback), null);
}
private void ReceiveCallback(IAsyncResult ar)
{
try
{
int REnd = clientSocket.EndReceive(ar);
if (REnd > 0)
{
byte[] data = new byte[REnd];
Array.Copy(MsgBuffer, 0, data, 0, REnd);
//在此次可以對(duì)data進(jìn)行按需處理
clientSocket.BeginReceive(MsgBuffer, 0, MsgBuffer.Length, 0, new AsyncCallback(ReceiveCallback), null);
}
else
{
dispose();
}
}
catch (SocketException ex)
{ }
}
private void dispose()
{
try
{
this.clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
this.clientSocket.Close();
}
catch (Exception ex)
{ }
}異步問題解決了，再寫一個(gè)自己在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一個(gè)問題。接收的數(shù)據(jù)包處理問題：在網(wǎng)絡(luò)通信中，使用異步進(jìn)行通信，那么客戶端在接收服務(wù)器發(fā)送來的數(shù)據(jù)包的處理上會(huì)有一些麻煩，比如粘包、斷包，這是一些小問題，此處簡(jiǎn)單寫寫自己處理此問題的一個(gè)方法。
粘包處理：
public Hashtable DataTable = new Hashtable();//因?yàn)橐邮盏蕉鄠€(gè)服務(wù)器（ip）發(fā)送的數(shù)據(jù)，此處按照ip地址分開存儲(chǔ)發(fā)送數(shù)據(jù)
public void DataArrial(byte[] Data , string ip)
{
try
{
if (Data.Length < 12)//按照需求進(jìn)行判斷
{
lock (DataTable)
{
if (DataTable.Contains(ip))
{
DataTable[ip] = Data;
return;
}
}
}
if (Data[0] != 0x1F || Data[1] != 0xF1)//標(biāo)志位（按照需求編寫）
{
if (DataTable.Contains(ip))
{
if (DataTable != null)
{
byte[] oldData = (byte[])DataTable[ip];//取出粘包數(shù)據(jù)
if (oldData[0] != 0x1F || oldData[1] != 0xF1)
{
return;
}
byte[] newData = new byte[Data.Length + oldData.Length];
Array.Copy(oldData, 0, newData, 0, oldData.Length);
Array.Copy(Data, 0, newData, oldData.Length, Data.Length);//組成新數(shù)據(jù)數(shù)組，先到的數(shù)據(jù)排在前面，后到的數(shù)據(jù)放在后面
lock (DataTable)
{
DataTable[ip] = null;
}
DataArrial(newData, ip);
return;
}
}
return;
}
int revDataLength = Data[2];//打算發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度
int revCount = Data.Length;//接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
if (revCount > revDataLength)//如果接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大于發(fā)送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，說明存在多幀數(shù)據(jù)，繼續(xù)處理
{
byte[] otherData = new byte[revCount - revDataLength];
Data.CopyTo(otherData, revCount - 1);
Array.Copy(Data, revDataLength, otherData, 0, otherData.Length);
Data = (byte[])Redim(Data, revDataLength);
DataArrial(otherData, ip);
}
if (revCount < revDataLength) //接收到的數(shù)據(jù)小于要發(fā)送的長(zhǎng)度
{
if (DataTable.Contains(ip))
{
DataTable[ip] = Data;//更新當(dāng)前粘包數(shù)據(jù)
return;
}
}
//此處可以按需進(jìn)行數(shù)據(jù)處理
}
catch (Exception ex)
{ }
}
private Array Redim(Array origArray, Int32 desizedSize)
{
//確認(rèn)每個(gè)元素的類型
Type t = origArray.GetType().GetElementType();
//創(chuàng)建一個(gè)含有期望元素個(gè)數(shù)的新數(shù)組
//新數(shù)組的類型必須匹配數(shù)組的類型
Array newArray = Array.CreateInstance(t, desizedSize);
//將原數(shù)組中的元素拷貝到新數(shù)組中。
Array.Copy(origArray, 0, newArray, 0, Math.Min(origArray.Length, desizedSize));
//返回新數(shù)組
return newArray;
}socket最基本的內(nèi)容終于寫完了，結(jié)合上面的信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)用應(yīng)該是沒有問題，可是如果牽涉到比較服務(wù)的通信問題，其解決的方法就需要委托、多線程、接口方面的知識(shí)了，這方面最近正在學(xué)習(xí)，最近有一個(gè)感悟：委托是.net下C#中最基本最重要的部分了吧，應(yīng)該必須學(xué)會(huì)。
到此這篇關(guān)于asp.net平臺(tái)下C#實(shí)現(xiàn)Socket通信的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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