Visual C#.Net 網絡程序開發-Socket篇
作者: 宋華
作者： www.ASPCool.com
Microsoft.Net Framework為應用程序訪問Internet提供了分層的、可擴展的以及受管轄的網絡服務，其名字空間System.Net和System.Net.Sockets包含豐富的類可以開發多種網絡應用程序。.Net類采用的分層結構允許應用程序在不同的控制級別上訪問網絡，開發人員可以根據需要選擇針對不同的級別編制程序，這些級別幾乎囊括了Internet的所有需要--從socket套接字到普通的請求/響應，更重要的是，這種分層是可以擴展的，能夠適應Internet不斷擴展的需要。
拋開ISO/OSI模型的7層構架，單從TCP/IP模型上的邏輯層面上看，.Net類可以視為包含3個層次：請求/響應層、應用協議層、傳輸層。WebReqeust和WebResponse 代表了請求/響應層，支持Http、Tcp和Udp的類組成了應用協議層，而Socket類處於傳輸層。可以如下示意：
可見，傳輸層位於這個結構的最底層，當其上面的應用協議層和請求/響應層不能滿足應用程序的特殊需要時，就需要使用這一層進行Socket套接字編程。
而在.Net中，System.Net.Sockets 命名空間為需要嚴密控制網絡訪問的開發人員提供了 Windows Sockets (Winsock) 接口的托管實現。System.Net 命名空間中的所有其他網絡訪問類都建立在該套接字Socket實現之上，如TCPClient、TCPListener 和 UDPClient 類封裝有關創建到 Internet 的 TCP 和 UDP 連接的詳細信息；NetworkStream類則提供用於網絡訪問的基礎數據流等，常見的許多Internet服務都可以見到Socket的蹤影，如Telnet、Http、Email、Echo等，這些服務盡管通訊協議Protocol的定義不同，但是其基礎的傳輸都是采用的Socket。
其實，Socket可以象流Stream一樣被視為一個數據通道，這個通道架設在應用程序端（客戶端）和遠程服務器端之間，而後，數據的讀取（接收）和寫入（發送）均針對這個通道來進行。
可見，在應用程序端或者服務器端創建了Socket對象之後，就可以使用Send/SentTo方法將數據發送到連接的Socket,或者使用Receive/ReceiveFrom方法接收來自連接Socket的數據；
針對Socket編程，.NET 框架的 Socket 類是 Winsock32 API 提供的套接字服務的托管代碼版本。其中為實現網絡編程提供了大量的方法，大多數情況下，Socket 類方法只是將數據封送到它們的本機 Win32 副本中並處理任何必要的安全檢查。如果你熟悉Winsock API函數，那麼用Socket類編寫網絡程序會非常容易，當然，如果你不曾接觸過，也不會太困難，跟隨下面的解說，你會發覺使用Socket類開發windows 網絡應用程序原來有規可尋，它們在大多數情況下遵循大致相同的步驟。
在使用之前，你需要首先創建Socket對象的實例，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 使用的尋址方案，socketType 參數指定 Socket 的類型，protocolType 參數指定 Socket 使用的協議。
下面的示例語句創建一個 Socket，它可用於在基於 TCP/IP 的網絡（如 Internet）上通訊。
Socket s = 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，如下面的示例所示：
Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
一旦創建 Socket，在客戶端，你將可以通過Connect方法連接到指定的服務器，並通過Send/SendTo方法向遠程服務器發送數據，而後可以通過Receive/ReceiveFrom從服務端接收數據；而在服務器端，你需要使用Bind方法綁定所指定的接口使Socket與一個本地終結點相聯，並通過Listen方法偵聽該接口上的請求，當偵聽到用戶端的連接時，調用Accept完成連接的操作，創建新的Socket以處理傳入的連接請求。使用完 Socket 後，記住使用 Shutdown 方法禁用 Socket，並使用 Close 方法關閉 Socket。其間用到的方法/函數有：
Socket.Connect方法:建立到遠程設備的連接
public void Connect(EndPoint remoteEP)（有重載方法）
Socket.Send 方法:從數據中的指示位置開始將數據發送到連接的 Socket。
public int Send(byte[], int, SocketFlags);(有重載方法)
Socket.SendTo 方法 將數據發送到特定終結點。
public int SendTo(byte[], EndPoint);（有重載方法）
Socket.Receive方法:將數據從連接的 Socket 接收到接收緩沖區的特定位置。
public int Receive(byte[],int,SocketFlags);
Socket.ReceiveFrom方法：接收數據緩沖區中特定位置的數據並存儲終結點。
public int ReceiveFrom(byte[], int, SocketFlags, ref EndPoint);
Socket.Bind 方法：使 Socket 與一個本地終結點相關聯：
public void Bind( EndPoint localEP );
Socket.Listen方法：將 Socket 置於偵聽狀態。
public void Listen( int backlog );
Socket.Accept方法:創建新的 Socket 以處理傳入的連接請求。
public Socket Accept();
Socket.Shutdown方法:禁用某 Socket 上的發送和接收
public void Shutdown( SocketShutdown how );
Socket.Close方法:強制 Socket 連接關閉
public void Close();
可以看出，以上許多方法包含EndPoint類型的參數，在Internet中，TCP/IP 使用一個網絡地址和一個服務端口號來唯一標識設備。網絡地址標識網絡上的特定設備；端口號標識要連接到的該設備上的特定服務。網絡地址和服務端口的組合稱為終結點，在 .NET 框架中正是由 EndPoint 類表示這個終結點，它提供表示網絡資源或服務的抽象，用以標志網絡地址等信息。.Net同時也為每個受支持的地址族定義了 EndPoint 的子代；對於 IP 地址族，該類為 IPEndPoint。IPEndPoint 類包含應用程序連接到主機上的服務所需的主機和端口信息，通過組合服務的主機IP地址和端口號，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計算機IP地址，.Net中有兩種類可以得到IP地址實例：
IPAddress類：IPAddress 類包含計算機在 IP 網絡上的地址。其Parse方法可將 IP 地址字符串轉換為 IPAddress 實例。下面的語句創建一個 IPAddress 實例：
IPAddress myIP = IPAddress.Parse("192.168.1.2");
Dns 類：向使用 TCP/IP Internet 服務的應用程序提供域名服務。其Resolve 方法查詢 DNS 服務器以將用戶友好的域名（如"host.contoso.com"）映射到數字形式的 Internet 地址（如 192.168.1.1）。Resolve方法 返回一個 IPHostEnty 實例，該實例包含所請求名稱的地址和別名的列表。大多數情況下，可以使用 AddressList 數組中返回的第一個地址。下面的代碼獲取一個 IPAddress 實例，該實例包含服務器 host.contoso.com 的 IP 地址。
IPHostEntry ipHostInfo = Dns.Resolve("host.contoso.com");
IPAddress ipAddress = ipHostInfo.AddressList[0];
你也可以使用GetHostName方法得到IPHostEntry實例：
IPHosntEntry hostInfo=Dns.GetHostByName("host.contoso.com")
在使用以上方法時，你將可能需要處理以下幾種異常：
SocketException異常：訪問Socket時操作系統發生錯誤引發
ArgumentNullException異常：參數為空引用引發
ObjectDisposedException異常：Socket已經關閉引發
在掌握上面得知識後，下面的代碼將該服務器主機（ host.contoso.com的 IP 地址與端口號組合，以便為連接創建遠程終結點：
IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ipAddress,11000);
