C#單線程和多線程的端口掃描器應(yīng)用比較詳解
更新時間：2022年07月27日 16:56:36 作者：可樂有點好喝
這篇文章主要詳細對比分析了C#單線程和多線程的端口掃描器應(yīng)用，文中示例代碼介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下
本文章使用C#編程，制作一個端口掃描器，能夠掃描本機有哪些端口開放了，并顯示出來，分別使用單線程和多線程進行了比較。
編譯軟件：Visual Studio 2019
編譯環(huán)境：Windows 10
使用語言：C#
一、準備工作
第一步：新建工程
創(chuàng)建新項目。
選擇 Windows 窗體應(yīng)用。
輸入項目名稱（Port_Scanning），選擇代碼存儲路徑，然后點擊創(chuàng)建。
第二步：控件擺放
使用控件按下圖擺放。
table × 4個
textbox × 4個
progressBar × 1 個
button × 1個
注：圖中紅色的文字為控件的ID
修改屬性：點擊一下 textbox4 控件，將 ReadOnly 屬性設(shè)置為 True ，這樣這個文本框就只讀了而不能修改，用于顯示結(jié)果的。
其它的字體、大小等屬性可以在 Font 處編輯。
二、端口掃描器（單線程）
第一步：編寫代碼
- 擺放完畢后，在窗口設(shè)計界面內(nèi)，雙擊 button 按鈕，可以轉(zhuǎn)到代碼編輯區(qū)。
- 以下是我的代碼，也有部分注釋。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
namespace Port_Scanning
{
? ? public partial class Form1 : Form
? ? {
? ? ? ? public Form1()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? InitializeComponent();
? ? ? ? }
? ? ? ??
? ? ? ? //主機地址
? ? ? ? private string hostAddress;
? ? ? ? //起始端口
? ? ? ? private int start;
? ? ? ? //終止端口
? ? ? ? private int end;
? ? ? ? //端口號
? ? ? ? private int port;
? ? ? ? //定義線程對象
? ? ? ? private Thread scanThread;
? ? ? ??
? ? ? ? private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? //初始化
? ? ? ? ? ? ? ? textBox4.Clear();
? ? ? ? ? ? ? ? label5.Text = "0%";
? ? ? ? ? ? ? ? //獲取ip地址和始末端口號
? ? ? ? ? ? ? ? hostAddress = textBox1.Text;
? ? ? ? ? ? ? ? start = Int32.Parse(textBox2.Text);
? ? ? ? ? ? ? ? end = Int32.Parse(textBox3.Text);
? ? ? ? ? ? ? ? if (decideAddress())
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //讓輸入的textbox只讀，無法改變
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? textBox1.ReadOnly = true;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? textBox2.ReadOnly = true;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? textBox3.ReadOnly = true;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //設(shè)置進度條的范圍
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? progressBar1.Minimum = start;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? progressBar1.Maximum = end;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //顯示框顯示
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? textBox4.AppendText("端口掃描器 v1.0.0" + Environment.NewLine + Environment.NewLine);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //調(diào)用端口掃描函數(shù)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? PortScan();
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //若端口號不合理，彈窗報錯
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? MessageBox.Show("輸入錯誤，端口范圍為[0-65536]!");
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? catch
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? //若輸入的端口號為非整型，則彈窗報錯
? ? ? ? ? ? ? ? MessageBox.Show("輸入錯誤，端口范圍為[0-65536]!");
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? private bool decideAddress()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? //判斷端口號是否合理
? ? ? ? ? ? if ((start >= 0 && start <= 65536) && (end >= 0 && end <= 65536) && (start <= end))
? ? ? ? ? ? ? ? return true;
? ? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? ? ? return false;
? ? ? ? }
? ? ? ? private void PortScan()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? double x;
? ? ? ? ? ? string xian;
? ? ? ? ? ? //顯示掃描狀態(tài)
? ? ? ? ? ? textBox4.AppendText("開始掃描...（可能需要請您等待幾分鐘）" + Environment.NewLine + Environment.NewLine);
? ? ? ? ? ? //循環(huán)拋出線程掃描端口
? ? ? ? ? ? for (int i = start; i <= end; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? x = (double)(i - start + 1) / (end - start + 1);
? ? ? ? ? ? ? ? xian = x.ToString("0%");
? ? ? ? ? ? ? ? port = i;
? ? ? ? ? ? ? ? //調(diào)用端口i的掃描操作
? ? ? ? ? ? ? ? Scan();
? ? ? ? ? ? ? ? //進度條值改變
? ? ? ? ? ? ? ? label5.Text = xian;
? ? ? ? ? ? ? ? label5.Refresh();
? ? ? ? ? ? ? ? progressBar1.Value = i;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? textBox4.AppendText(Environment.NewLine + "掃描結(jié)束！" + Environment.NewLine);
? ? ? ? ? ? //輸入框textbox只讀屬性取消
? ? ? ? ? ? textBox1.ReadOnly = false;
? ? ? ? ? ? textBox2.ReadOnly = false;
? ? ? ? ? ? textBox3.ReadOnly = false;
? ? ? ? }
? ? ? ? private void Scan()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? int portnow = port;
? ? ? ? ? ? //創(chuàng)建TcpClient對象，TcpClient用于為TCP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供客戶端連接
? ? ? ? ? ? TcpClient objTCP = null;
? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? //用于TcpClient對象掃描端口
? ? ? ? ? ? ? ? objTCP = new TcpClient(hostAddress, portnow);
? ? ? ? ? ? ? ? //掃描到則顯示到顯示框
? ? ? ? ? ? ? ? textBox4.AppendText("端口 " + port + " 開放！" + Environment.NewLine);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? catch
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? //未掃描到，則會拋出錯誤
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
}下圖為單線程程序的執(zhí)行過程，整個流程都是依次進行的。
編譯執(zhí)行以下，看看結(jié)果。
第二步：執(zhí)行結(jié)果
這里說明一下：127.0.0.1這個 IP 地址代指自己的主機，不能用自己主機真實的 IP 地址。
可以看到掃描的速度是比較慢的。
三、端口掃描器（多線程）
第一步：編寫代碼
將單線程的代碼稍微修改一下，加入多線程。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
namespace Port_Scanning
{
? ? public partial class Form1 : Form
? ? {
? ? ? ? public Form1()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? InitializeComponent();
? ? ? ? ? ? //不進行跨線程檢查
? ? ? ? ? ? CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
? ? ? ? }
? ? ? ? //主機地址
? ? ? ? private string hostAddress;
? ? ? ? //起始端口
? ? ? ? private int start;
? ? ? ? //終止端口
? ? ? ? private int end;
? ? ? ? //端口號
? ? ? ? private int port;
? ? ? ? //定義線程對象
? ? ? ? private Thread scanThread;
? ? ? ? //定義端口狀態(tài)數(shù)據(jù)（開放則為true，否則為false）
? ? ? ? private bool[] done = new bool[65526];
? ? ? ? private bool OK;
? ? ? ? private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? //初始化
? ? ? ? ? ? ? ? textBox4.Clear();
? ? ? ? ? ? ? ? label5.Text = "0%";
? ? ? ? ? ? ? ? //獲取ip地址和始末端口號
? ? ? ? ? ? ? ? hostAddress = textBox1.Text;
? ? ? ? ? ? ? ? start = Int32.Parse(textBox2.Text);
? ? ? ? ? ? ? ? end = Int32.Parse(textBox3.Text);
? ? ? ? ? ? ? ? if (decideAddress())
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? textBox1.ReadOnly = true;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? textBox2.ReadOnly = true;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? textBox3.ReadOnly = true;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //創(chuàng)建線程，并創(chuàng)建ThreadStart委托對象
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Thread process = new Thread(new ThreadStart(PortScan));
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? process.Start();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //設(shè)置進度條的范圍
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? progressBar1.Minimum = start;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? progressBar1.Maximum = end;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //顯示框顯示
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? textBox4.AppendText("端口掃描器 v1.0.0" + Environment.NewLine + Environment.NewLine);
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //若端口號不合理，彈窗報錯
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? MessageBox.Show("輸入錯誤，端口范圍為[0-65536]!");
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? catch
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? //若輸入的端口號為非整型，則彈窗報錯
? ? ? ? ? ? ? ? MessageBox.Show("輸入錯誤，端口范圍為[0-65536]!");
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? private bool decideAddress()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? //判斷端口號是否合理
? ? ? ? ? ? if ((start >= 0 && start <= 65536) && (end >= 0 && end <= 65536) && (start <= end))
? ? ? ? ? ? ? ? return true;
? ? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? ? ? return false;
? ? ? ? }
? ? ? ? private void PortScan()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? double x;
? ? ? ? ? ? string xian;
? ? ? ? ? ? //顯示掃描狀態(tài)
? ? ? ? ? ? textBox4.AppendText("開始掃描...（可能需要請您等待幾分鐘）" + Environment.NewLine + Environment.NewLine);
? ? ? ? ? ? //循環(huán)拋出線程掃描端口
? ? ? ? ? ? for (int i = start; i <= end; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? x = (double)(i - start + 1) / (end - start + 1);
? ? ? ? ? ? ? ? xian = x.ToString("0%");
? ? ? ? ? ? ? ? port = i;
? ? ? ? ? ? ? ? //使用該端口的掃描線程
? ? ? ? ? ? ? ? scanThread = new Thread(new ThreadStart(Scan));
? ? ? ? ? ? ? ? scanThread.Start();
? ? ? ? ? ? ? ? //使線程睡眠
? ? ? ? ? ? ? ? System.Threading.Thread.Sleep(100);
? ? ? ? ? ? ? ? //進度條值改變
? ? ? ? ? ? ? ? label5.Text = xian;
? ? ? ? ? ? ? ? progressBar1.Value = i;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? while (!OK)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? OK = true;
? ? ? ? ? ? ? ? for (int i = start; i <= end; i++)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (!done[i])
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? OK = false;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? System.Threading.Thread.Sleep(1000);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? textBox4.AppendText(Environment.NewLine + "掃描結(jié)束！" + Environment.NewLine);
? ? ? ? ? ? textBox1.ReadOnly = false;
? ? ? ? ? ? textBox2.ReadOnly = false;
? ? ? ? ? ? textBox3.ReadOnly = false;
? ? ? ? }
? ? ? ? private void Scan()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? int portnow = port;
? ? ? ? ? ? //創(chuàng)建線程變量
? ? ? ? ? ? Thread Threadnow = scanThread;
? ? ? ? ? ? //掃描端口，成功則寫入信息
? ? ? ? ? ? done[portnow] = true;?
? ? ? ? ? ? //創(chuàng)建TcpClient對象，TcpClient用于為TCP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供客戶端連接
? ? ? ? ? ? TcpClient objTCP = null;
? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? //用于TcpClient對象掃描端口
? ? ? ? ? ? ? ? objTCP = new TcpClient(hostAddress, portnow);
? ? ? ? ? ? ? ? //掃描到則顯示到顯示框
? ? ? ? ? ? ? ? textBox4.AppendText("端口 " + port + " 開放！" + Environment.NewLine);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? catch
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? //未掃描到，則會拋出錯誤
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
}這是代碼的執(zhí)行流程，可以更加直觀的看到程序如何執(zhí)行的，利于理解多線程的含義。
這里提一句，代碼中的構(gòu)造函數(shù)中：CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;，這一句是直接跳過跨線程檢查，如果程序不當，會造成死循環(huán)，建議使用委托 delegate ，網(wǎng)上有很多關(guān)于委托的講解，我不太熟悉，經(jīng)過幾次試驗后，程序執(zhí)行的時候，輸出顯示的結(jié)果的先后順序會有點不同，這一點需要改進。
第二步：執(zhí)行結(jié)果
可以看到多線程的端口掃描器的速度要比單線程的快很多。
四、總結(jié)
多線程就好比是把單線程的總量分成了多條線路同時進行，自然是要快很多，目前絕大多數(shù)的應(yīng)用程序都是采用的多線程，掌握多線程編程是一個實戰(zhàn)程序員應(yīng)會的技能，但跨線程控制控件，會遇到問題，子線程控制主線程的控件，會容易造成死循環(huán)，在C#當中是采用委托來解決這一問題。
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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