C#.net同步異步SOCKET通訊和多線程總結

同步套接字通信

Socket支持下的網上點對點的通信

服務端實現監聽連接，客戶端實現發送連接請求，建立連接後進行發送和接收數據的功能

服務器端建立一個socket，設置好本機的ip和監聽的端口與socket進行綁定，開始監聽連接請求，當 接收到連接請求後，發送確認，同客戶端建立連接，開始與客戶端進行通信。

客戶端建立一個socket，設置好服務器端的IP和提供服務的端口，發出連接請求，接收到服務的確認 後，盡力連接，開始與服務器進行通信。

服務器端和客戶端的連接及它們之間的數據傳送均采用同步方式。

Socket

Socket是tcp\ip網絡協議接口。內部定義了許多的函數和例程。可以看成是網絡通信的一個端點。在 網絡通信中需要兩個主機或兩個進程。通過網絡傳遞數據，程序在網絡對話的每一端需要一個socket。

Tcp/IP傳輸層使用協議端口將數據傳送給一個主機的特定應用程序，協議端口是一個應用程序的進程 地址。傳輸層模塊的網絡軟件模塊要於另一個程序通信，它將使用協議端口，socket是運行在傳輸層的 api，使用socket建立連接發送數據要指定一個端口給它。

Socket：

Stream Socket流套接字 Socket提供雙向、有序、無重復的數據流服務，出溜大量的網絡數據。

Dgram socket數據包套接字 支持雙向數據流，不保證傳輸的可靠性、有序、無重復。

Row socket 原始套接字 訪問底層協議

建立socket 用C#

命名空間:using System.Net;using System.Net.Socket;

構造新的socket對象：socket原型：

Public socket (AddressFamily addressFamily,SocketType sockettype,ProtocolType protocolType)

AddressFamily 用來指定socket解析地址的尋址方案。Inte.Network標示需要ip版本4的地址， Inte.NetworkV6需要ip版本6的地址

SocketType參數指定socket類型Raw支持基礎傳輸協議訪問，Stream支持可靠，雙向，基於連接的數據 流。

ProtocolType表示socket支持的網絡協議

定義主機對象：

IPEndPoint類：IPEndPoint構造方法　 位置:System.Net

原型:

1)　　 public IPEndPoint(IPAddress address,int port)

2)public IPEndPoint (long address,int port) 參數1整型int64如123456,參數2端口int32

主機解析：

利用DNS服務器解析主機，使用Dns.Resolve方法

原型：public static IPHostEntry Resolve(string hostname) 參數：待解析的主機名稱，返回 IPHostEntry類值，IPHostEntry為Inte.Net主機地址信息提供容器，該容器提供存有IP地址列表，主機名 稱等。

Dns.GetHostByName獲取本地主機名稱

原型:public static IPHostEntry GetHostByName(string hostname)

GetHostByAddress

原型：1)public static IPHostEntry GetHostByAddress(IPAddress address) 參數:IP地址 2) public static IPHostEntry GetHostByAddress(string address) IP地址格式化字符串

端口綁定和監聽：

同步套接字服務器主機的綁定和端口監聽

Socket類的Bind（綁定主機）,Listen（監聽端口）,Accept（接收客戶端的連接請求）

Bind：原型:public void Bind(EndPoint LocalEP)參數為主機對象 IPEndPoint

Listen:原型：public void Listen(int backlog) 參數整型數值，掛起隊列最大值

accept:原型：public socket accept() 返回為套接字對象

演示程序：

IPAddress myip=IPAddress.Parse(“127.0.0.1”);

IPEndPoint myserver=new IPEndPoint(myip,2020);

Socket sock=new Socket (AddressFamily.Inte.Network,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);

Sock.Bind (myserver);

Sock.Listen(50);

Socket bbb=sock.Accept();

發送數據：方法1：socket類的send方法二.NetworkStream類Write

send原型：public int Send(byte[] buffer) 字節數組

public int Send(byte[],SocketFlags)原型2說明，SocketFlags成員列表：DontRoute(不使用路由表 發送)，MaxIOVectorLength(為發送和接收數據的wsabuf結構數量提供標准值)None 不對次調用使用標志 ） OutOfBand（消息的部分發送或接收）Partial（消息的部分發送或接收） Peek（查看傳入的消息）

原型三：public int Send(byte[],int,SocketFlags) 參數二要發送的字節數

原型四：public int Send(byte[],int,int,SocketFlags) 參數二為Byte[]中開始發送的位置

演示：

Socket bbb=sock.Accept();

Byte[] bytes=new Byte[64];

string send="aaaaaaaaaaaa";

bytes=System.Text.Encoding.BigEndianUnicode.GetBytes (send.ToCharArray());

bbb.Send(bytes,bytes.length,0);//將byte數組全部發送

.NetWordStream類的Write方法發送數據

原型：public override void write(byte[] buffer,int offset,int size) 字節數組，開始字節位 置，總字節數

Socket bbb=sock.Accept();

.NetWorkStream stre=new NewWorkStream (bbb);

Byte[] ccc=new Byte[512];

string sendmessage="aaaaaaaaaaaaaa";

ccc=System.Text.Encoding.BigEndianUnicode.GetBytes (sendmessage);

stre.Write(ccc,0,ccc.length);

接收數據：Socket類Receive.NetworkStream類Read

Socket類Receive方法

原型：public int Receive(byte[] buffer)

2)public int Receive(byte[],SocketFlags)

3)public int Receive(byte [],int,SocketFlags)

4)public int Receive(byte[],int,int,SocketFlags)

.....

Socket bbb=sock.Accept();

........

Byte[] ccc=new Byte [512];

bbb.Receive(ccc,ccc.Length,0);

string rece=System.Text.Encoding.BigEndianUnicode.GetString(ccc);

richTextBox1.AppendText(rece+"\r\n");

.NetworkStream類的Read方法接收數據

public override int Read(int byte[] buffer,int offset,int size)

演示：bbb=sock.Accept();

.......

.NetworkStream stre=new.NetworkStream(bbb);

Byte[] ccc=new Byte[512];

stre.Read(ccc,0,ccc.Length);

string readMessage=System.Text.Encoding.BigEndianUnicode.GetString(ccc);

線程

線程創建：System.Threading空間下的Thread類的構造方法：

原型：public Thread(ThreadStart start) ThreadStart類型值　　　　　

Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

　　　　　　 Private void accp(){}//使用線程操作

線程啟動

Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

線程暫停與重新啟動

啟動線程使用Thread.Sleep是當前線程阻塞一段時間Thread.Sleep(Timeout.Infinite)是線程休眠， 直到被調用Thread.Interrrupt的另一個線程中斷或被Thread.Abort中止。

一個線程不能對另一個調用Sleep,可以使用Thread.Suspend來暫停線程，當線程對自身調用 Thread.Suspend將阻塞，直到該線程被另一個線程繼續，當一個線程對另一個調用，該調用就成為使另一 個線程暫停的非阻塞調用。調用Thread.Resume使另一個線程跳出掛起狀態並使該線程繼續執行，而與調 用Thread.Suspend的次數無關

線程休眠：Thread.Sleep(10000);

線程掛起：Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

Thread.start();

　　　　　　　　　　　　　　　 Thread.Suspend();

重新啟動:Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

Thread.start();

　　　　　　　　　　　　　　 Thread.Suspend();

　　　 　　　　　　　　　　　 Thread.Resume();

阻塞線程的方法：thread.Join使用一個線程等待另一個線程停止

Thread.Join

Public void Join();

Public void Join(int millisecondsTimeout);毫秒

Public bool Join(TimeSpan timeout);時間間隔類型值

實例：Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

Thread.start();

　　　　　　　　　　　　　 Thread.Join(10000);

線程銷毀：

Thread.Abort,Thread.Interrupt

Abort方法引發ThreadAbortException，開始中止此線程的過程，是一個可以由應用程序代碼捕獲的特 殊異常，ResetAbort可以取消Abort請求，可以組織ThreadAbortException終止此線程，線程不一定會立 即終止，根本不終止。

對尚未啟動的線程調用Abort，則當調用Start時該線程將終止。對已經掛起的線程調用Abort，則該線 程將繼續，然後終止。對阻塞或正在休眠的線程調用Abort，則該線程被中斷，然後終止。

Thread類的Abort方法：

Public void Abort()

Public void Abort(object stateinfo);

演示：

Thread thread=new Thread(new ThreadStart(accp));

Thread.Start ();

Thread.Abort();

Thread.Join(10000);

Socket編程原理：

Unix的i/o命令集，模式為開－讀/寫－關 open write/read close

用戶進程進行i/o操作

用戶進程調用打開命令，獲取文件或設備的使用權，並返回描述文件或設備的整數，以描述用戶打開 的進程，該進程進行讀寫操作，傳輸數據，操作完成，進程關閉，通知os對哪個對象進行了使用。

Unix網絡應用編程：BSD的套接字socket，unix的System V 的TLI。

套接字編程的基本概念：

網間進程通信：源於單機系統，每個進程在自己的地址范圍內進行運行，保證互相不干擾且協調工作 。操作系統為進程之間的通信提供設施：

Unix BSD 管道pipe,命名管道named pipe軟中斷信號signal

Unix System V 消息message 共享存儲區 shared memory 信號量semaphore

以上僅限於本機進程之間通信。

端口：網絡上可以被命名和尋址的通信端口，是操作系統可以分配的一種資源，網絡通信的最終地址 不是主機地址，是可以描述進程的摸中標識符。TCP/IP提出協議端口porotocol port端口，表示通信進程 。

進程通過os調用綁定連接端口，而在傳輸層傳輸給該端口的數據傳入進程中處理，同樣在進程的數據 需要傳給傳輸層也是通過綁定端口實現。進程對端口的操作相當於對os中的i/o文件進行操作，每一個端 口也對應著一個端口號，tcp/ip協議分為tcp和udp，雖然有相同port number的端口，但是互相也不沖突 。 端口號的分配有全局分配，本地分配（動態分配），當進程需要訪問傳輸層，os分配給進程一個端口 號。全局分配，就是os固定分配的端口，標准的服務器都有固定的全局公認的端口號提供給服務。小於 256的可以作為保留端口。

地址：網絡通信中的兩台機器，可以不再同一個網絡，可能間隔（網關，網橋，路由器等），所以可 以分為三層尋址

機器在不同的網絡則有該網絡的特定id

同一個網絡中的機器應該有唯一的機器id

一台機器內的進程應該有自己的唯一id

通常主機地址＝網絡ID＋主機ID　 tcp/ip中使用16位端口號來表示進程。

網絡字節順序，高價先存，tcp和udp都使用16或32整數位的高價存儲，在協議的頭文件中。

半相關：在網絡中一個進程為協議＋本地地址＋端口號＝三元組，也叫半相關，表示半部分。

全相關：兩台機器之間通信需要使用相同協議

協議＋本地地址＋本地端口號＋遠程地址＋遠程端口號 五元組 全相關。

順序：兩個連續的報文在網絡中可能不會通過相同的路徑到達，所以接收的順序會和發送的順序不一 致。順序是接收順序與發送順序一致。Tcp/ip提供該功能。

差錯控制：檢查數據差錯：檢查和CheckSum機制 檢查連接差錯：雙方確認應答機制。

流控制：雙方傳輸數據過程中，保證數據傳輸速率的機制，保證數據不丟失。

字節流：把傳輸中的報文當作一個字節序列，不提供任何數據邊界。

全雙工/半雙工：兩個方向發送或一個方向發送

緩存/帶外數據：字節流服務中，沒有報文邊界，可以同一時刻讀取任意長度的數據。為保證傳輸正確 或流協議控制，需要使用緩存，交互型的應用程序禁用緩存。

數據傳送中，希望不通過常規傳輸方式傳送給用戶以便及時處理的某一類信息（unix系統的中斷鍵 delete,Control-c）、終端流控制符Control-s、Control-q)為帶外數據。

客戶/服務器模式主動請求方式:

1.打開通信通道，通知本地主機，在某一個公認地址上接收客戶請求

2.等待客戶請求到達端口

3.接收到重復服務請求，處理請求發送應答信號。接收到並發服務請求。要激活一個新進程處理客戶 請求，unix系統fork、exec，新進程處理客戶請求，不需要對其他請求作出應答，服務完成後，關閉此進 程與客戶的通信鏈路。終止

4.返回第二步，等待另一個客戶請求。

5.關閉服務端

客戶方：

1.打開一通信通道，並連接到服務器所在主機的特定端口。

2.向服務器發送服務請求報文，等待並接收應答；繼續提出請求…….

3. 請求結束以後關閉通信通道並終止。

：

1. 客戶與服務器進程的作用非對稱，編碼不同

2. 服務進程先於客戶請求而啟動，系統運行，服務進程一致存在，直到正常退出或強迫退出

套接字類型：

TCP/IP的socket

Sock_stream可靠的面對連接數據傳輸，無差錯、無重復發送，安照順序發送接收，內設流量控制，避 免數據流超限，數據為字節流，無長度限制，ftp流套接字。

Sock_DGRAM 無連接的服務，數據包以獨立包的形式發送，不提供無措保證，數據可能丟失重復，發送 接收的順序混亂，網絡文件系統nfs使用數據報式套接字。

Sock_Ram 接口允許較底層協議，IP，ICMP直接訪問，檢查新的協議實現或訪問現有服務中配置的新設 備。

服務端：

using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
Thread mythread ;
Socket socket;
// 清理所有正在使用的資源。
protected override void Dispose( bool disposing )
{
try
　 {
　　 socket.Close();//釋放資源
　　 mythread.Abort ( ) ;//中止線程
　 }
　 catch{ }
if( disposing )
{
if (components != null)
{
components.Dispose();
}
}
base.Dispose( disposing );
}
public static IPAddress GetServerIP()
{
IPHostEntry ieh=Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName());
return ieh.AddressList[0];
}
private void BeginListen()
{
IPAddress ServerIp=GetServerIP();
IPEndPoint iep=new IPEndPoint(ServerIp,8000);
socket=new
Socket(AddressFamily.Inte.Network,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);
byte[] byteMessage=new byte[100];
this.label1.Text=iep.ToString();
socket.Bind(iep);
// do
while(true)
{
try
{
socket.Listen(5);
Socket newSocket=socket.Accept();
newSocket.Receive(byteMessage);
string sTime = DateTime.Now.ToShortTimeString ( ) ;
string msg=sTime+":"+"Message from:";
msg+=newSocket.RemoteEndPoint.ToString()+Encoding.Default.GetString(byteMessage);
this.listBox1.Items.Add(msg);
}
catch(SocketException ex)
{
this.label1.Text+=ex.ToString();
}
}
// while(byteMessage!=null);
}
//開始監聽
private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
try
{
mythread = new Thread(new ThreadStart(BeginListen));
mythread.Start();
}
catch(System.Exception er)
{
MessageBox.Show(er.Message,"完成",MessageBoxButtons.OK,MessageBoxIcon.Stop);
}
}

客戶端：

using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
BeginSend();
}
private void BeginSend()
{
string ip=this.txtip.Text;
string port=this.txtport.Text;
IPAddress serverIp=IPAddress.Parse(ip);
int serverPort=Convert.ToInt32(port);
IPEndPoint iep=new IPEndPoint(serverIp,serverPort);
byte[] byteMessage;
// do
// {
Socket socket=new Socket(AddressFamily.Inte.Network,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);
socket.Connect(iep);
byteMessage=Encoding.ASCII.GetBytes(textBox1.Text);
socket.Send(byteMessage);
socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
socket.Close();
// }
// while(byteMessage!=null);
}

基於TCP協議的發送和接收端