asp.net平臺(tái)下C#實(shí)現(xiàn)Socket通信

更新時(shí)間：2022年01月14日 11:39:59 作者：癡者工良

這篇文章介紹了asp.net平臺(tái)下C#實(shí)現(xiàn)Socket通信的方法，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)。對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

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(lái)說(shuō)：TCP控制傳輸數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯?wèn)題，一旦有問(wèn)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(lái)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(lái)說(shuō)，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(lái)說(shuō)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(guò)程。

下面介紹對(duì)于應(yīng)屆生畢業(yè)面試來(lái)說(shuō)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(guò)程：

服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)：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(tīng)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(tīng)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(tīng)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(shuō)明連接過(guò)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(tīng)已經(jīng)打開(kāi)，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(lái)說(shuō)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(wèn)題解決了，再寫一個(gè)自己在使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題。接收的數(shù)據(jù)包處理問(wèn)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(lái)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(wèn)題，此處簡(jiǎn)單寫寫自己處理此問(wèn)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(kāi)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(shuō)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(méi)有問(wèn)題，可是如果牽涉到比較服務(wù)的通信問(wèn)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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