我要用VS2005-C#做一个局域网内的聊天软件

C#.Net网络程序开发-Socket篇

Microsoft.Net Framework为应用程序访问Internet提供了分层的、可扩展的以及受

管辖的网络服务，其名字空间System.Net和System.Net.Sockets包含丰富的类可

以开发多种网络应用程序。.Net类采用的分层结构允许应用程序在不同的控制级别

上访问网络，开发人员可以根据需要选择针对不同的级别编制程序，这些级别几乎

囊括了Internet的所有需要--从socket套接字到普通的请求/响应，更重要的是，这

种分层是可以扩展的，能够适应Internet不断扩展的需要。

抛开ISO/OSI模型的7层构架，单从TCP/IP模型上的逻辑层面上看，.Net类可以

视为包含3个层次：请求/响应层、应用协议层、传输层。WebReqeust和

WebResponse 代表了请求/响应层，支持Http、Tcp和Udp的类组成了应用协议

层，而Socket类处于传输层。

传输层位于这个结构的最底层，当其上面的应用协议层和请求/响应层不能满足应用

程序的特殊需要时，就需要使用这一层进行Socket套接字编程。

而在.Net中，System.Net.Sockets 命名空间为需要严密控制网络访问的开发人员提

供了 Windows Sockets (Winsock) 接口的托管实现。System.Net 命名空间中的所

有其他网络访问类都建立在该套接字Socket实现之上，如TCPClient、TCPListener

和 UDPClient 类封装有关创建到 Internet 的 TCP 和 UDP 连接的详细信息；

NetworkStream类则提供用于网络访问的基础数据流等，常见的许多Internet服务

都可以见到Socket的踪影，如Telnet、Http、Email、Echo等，这些服务尽管通讯

协议Protocol的定义不同，但是其基础的传输都是采用的Socket。

其实，Socket可以象流Stream一样被视为一个数据通道，这个通道架设在应用程

序端（客户端）和远程服务器端之间，而后，数据的读取（接收）和写入（发送）

均针对这个通道来进行。

可见，在应用程序端或者服务器端创建了Socket对象之后，就可以使用

Send/SentTo方法将数据发送到连接的Socket,或者使用Receive/ReceiveFrom方

法接收来自连接Socket的数据；

针对Socket编程，.NET 框架的 Socket 类是 Winsock32 API 提供的套接字服务

的托管代码版本。其中为实现网络编程提供了大量的方法，大多数情况下，Socket 类

方法只是将数据封送到它们的本机 Win32 副本中并处理任何必要的安全检查。如

果你熟悉Winsock API函数，那么用Socket类编写网络程序会非常容易，当然，

如果你不曾接触过，也不会太困难，跟随下面的解说，你会发觉使用Socket类开发

windows 网络应用程序原来有规可寻，它们在大多数情况下遵循大致相同的步骤。

在使用之前，你需要首先创建Socket对象的实例，这可以通过Socket类的构造方

法来实现：

public Socket(AddressFamily addressFamily,SocketType

socketType,ProtocolType protocolType)

其中，addressFamily 参数指定 Socket 使用的寻址方案，socketType 参数指定

Socket 的类型，protocolType 参数指定 Socket 使用的协议。

下面的示例语句创建一个 Socket，它可用于在基于 TCP/IP 的网络（如 Internet）

上通讯。

Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream,

ProtocolType.Tcp)

若要使用 UDP 而不是 TCP，需要更改协议类型，如下面的示例所示：

Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram,

ProtocolType.Udp)

一旦创建 Socket，在客户端，你将可以通过Connect方法连接到指定的服务器，

并通过Send/SendTo方法向远程服务器发送数据，而后可以通过

Receive/ReceiveFrom从服务端接收数据；而在服务器端，你需要使用Bind方法绑

定所指定的接口使Socket与一个本地终结点相联，并通过Listen方法侦听该接口

上的请求，当侦听到用户端的连接时，调用Accept完成连接的 *** 作，创建新的Socket

以处理传入的连接请求。使用完 Socket 后，记住使用 Shutdown 方法禁用 Socket，

并使用 Close 方法关闭 Socket。其间用到的方法/函数有：

Socket.Connect方法:建立到远程设备的连接

public void Connect(EndPoint remoteEP)（有重载方法）

Socket.Send 方法:从数据中的指示位置开始将数据发送到连接的 Socket。

public int Send(byte[], int, SocketFlags)(有重载方法)

Socket.SendTo 方法 将数据发送到特定终结点。

public int SendTo(byte[], EndPoint)（有重载方法）

Socket.Receive方法:将数据从连接的 Socket 接收到接收缓冲区的特定位置。

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

Socket.ReceiveFrom方法：接收数据缓冲区中特定位置的数据并存储终结点。

public int ReceiveFrom(byte[], int, SocketFlags, ref EndPoint)

Socket.Bind 方法：使 Socket 与一个本地终结点相关联：

public void Bind( EndPoint localEP )

Socket.Listen方法：将 Socket 置于侦听状态。

public void Listen( int backlog )

Socket.Accept方法:创建新的 Socket 以处理传入的连接请求。

public Socket Accept()

Socket.Shutdown方法:禁用某 Socket 上的发送和接收

public void Shutdown( SocketShutdown how )

Socket.Close方法:强制 Socket 连接关闭

public void Close()

可以看出，以上许多方法包含EndPoint类型的参数，在Internet中，TCP/IP 使用

一个网络地址和一个服务端口号来唯一标识设备。网络地址标识网络上的特定设备；

端口号标识要连接到的该设备上的特定服务。网络地址和服务端口的组合称为终结

点，在 .NET 框架中正是由 EndPoint 类表示这个终结点，它提供表示网络资源或

服务的抽象，用以标志网络地址等信息。.Net同时也为每个受支持的地址族定义了

EndPoint 的子代；对于 IP 地址族，该类为 IPEndPoint。IPEndPoint 类包含应用

程序连接到主机上的服务所需的主机和端口信息，通过组合服务的主机IP地址和端

口号，IPEndPoint 类形成到服务的连接点。

用到IPEndPoint类的时候就不可避免地涉及到计算机IP地址，.Net中有两种类可

以得到IP地址实例：

IPAddress类：IPAddress 类包含计算机在 IP 网络上的地址。其Parse方法可将 IP

地址字符串转换为 IPAddress 实例。下面的语句创建一个 IPAddress 实例：

IPAddress myIP = IPAddress.Parse("192.168.1.2")

Dns 类：向使用 TCP/IP Internet 服务的应用程序提供域名服务。其Resolve 方法

查询 DNS 服务器以将用户友好的域名（如"host.contoso.com"）映射到数字形式

的 Internet 地址（如 192.168.1.1）。Resolve方法 返回一个 IPHostEnty 实例，

该实例包含所请求名称的地址和别名的列表。大多数情况下，可以使用 AddressList

数组中返回的第一个地址。下面的代码获取一个 IPAddress 实例，该实例包含服

务器 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实例：

IPHosntEntry hostInfo=Dns.GetHostByName("host.contoso.com")

在使用以上方法时，你将可能需要处理以下几种异常：

SocketException异常：访问Socket时 *** 作系统发生错误引发

ArgumentNullException异常：参数为空引用引发

ObjectDisposedException异常：Socket已经关闭引发

在掌握上面得知识后，下面的代码将该服务器主机（ host.contoso.com的 IP 地址

与端口号组合，以便为连接创建远程终结点：

IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ipAddress,11000)

确定了远程设备的地址并选择了用于连接的端口后，应用程序可以尝试建立与远程

设备的连接。下面的示例使用现有的 IPEndPoint 实例与远程设备连接，并捕获可

能引发的异常：

try {

s.Connect(ipe)//尝试连接

}

//处理参数为空引用异常

catch(ArgumentNullException ae) {

Console.WriteLine("ArgumentNullException : {0}", ae.ToString())

}

//处理 *** 作系统异常

catch(SocketException se) {

Console.WriteLine("SocketException : {0}", se.ToString())

}

catch(Exception e) {

Console.WriteLine("Unexpected exception : {0}", e.ToString())

}

需要知道的是：Socket 类支持两种基本模式：同步和异步。其区别在于：在同步模

式中，对执行网络 *** 作的函数（如 Send 和 Receive）的调用一直等到 *** 作完成后

才将控制返回给调用程序。在异步模式中，这些调用立即返回。

另外，很多时候，Socket编程视情况不同需要在客户端和服务器端分别予以实现，

在客户端编制应用程序向服务端指定端口发送请求，同时编制服务端应用程序处理

该请求，这个过程在上面的阐述中已经提及；当然，并非所有的Socket编程都需要

你严格编写这两端程序；视应用情况不同，你可以在客户端构造出请求字符串，服

务器相应端口捕获这个请求，交由其公用服务程序进行处理。以下事例语句中的字

符串就向远程主机提出页面请求：

string Get = "GET / HTTP/1.1\r\nHost: " + server + "\r\nConnection: Close\r\n\r\n"

远程主机指定端口接受到这一请求后，就可利用其公用服务程序进行处理而不需要

另行编制服务器端应用程序。

综合运用以上阐述的使用Visual C#进行Socket网络程序开发的知识，下面的程序

段完整地实现了Web页面下载功能。用户只需在窗体上输入远程主机名（Dns 主

机名或以点分隔的四部分表示法格式的 IP 地址）和预保存的本地文件名，并利用

专门提供Http服务的80端口，就可以获取远程主机页面并保存在本地机指定文件

中。如果保存格式是.htm格式，你就可以在Internet浏览器中打开该页面。适当添

加代码，你甚至可以实现一个简单的浏览器程序。

实现此功能的主要源代码如下：

//"开始"按钮事件

private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e) {

//取得预保存的文件名

string fileName=textBox3.Text.Trim()

//远程主机

string hostName=textBox1.Text.Trim()

//端口

int port=Int32.Parse(textBox2.Text.Trim())

//得到主机信息

IPHostEntry ipInfo=Dns.GetHostByName(hostName)

//取得IPAddress[]

IPAddress[] ipAddr=ipInfo.AddressList

//得到ip

IPAddress ip=ipAddr[0]

//组合出远程终结点

IPEndPoint hostEP=new IPEndPoint(ip,port)

//创建Socket 实例

Socket socket=new

Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp)

try

{

//尝试连接

socket.Connect(hostEP)

}

catch(Exception se)

{

MessageBox.Show("连接错误"+se.Message,"提示信息

,MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information)

}

//发送给远程主机的请求内容串

string sendStr="GET / HTTP/1.1\r\nHost: " + hostName +

"\r\nConnection: Close\r\n\r\n"

//创建bytes字节数组以转换发送串

byte[] bytesSendStr=new byte[1024]

//将发送内容字符串转换成字节byte数组

bytesSendStr=Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr)

try

{

//向主机发送请求

socket.Send(bytesSendStr,bytesSendStr.Length,0)

}

catch(Exception ce)

{

MessageBox.Show("发送错误:"+ce.Message,"提示信息

,MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information)

}

//声明接收返回内容的字符串

string recvStr=""

//声明字节数组，一次接收数据的长度为1024字节

byte[] recvBytes=new byte[1024]

//返回实际接收内容的字节数

int bytes=0

//循环读取，直到接收完所有数据

while(true)

{

bytes=socket.Receive(recvBytes,recvBytes.Length,0)

//读取完成后退出循环

if(bytes〈=0)

break

//将读取的字节数转换为字符串

recvStr+=Encoding.ASCII.GetString(recvBytes,0,bytes)

}

//将所读取的字符串转换为字节数组

byte[] content=Encoding.ASCII.GetBytes(recvStr)

try

{

//创建文件流对象实例

FileStream fs=new

FileStream(fileName,FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.ReadWrite)

//写入文件

fs.Write(content,0,content.Length)

}

catch(Exception fe)

{

MessageBox.Show("文件创建/写入错误:"+fe.Message,"提示信息

",MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information)

}

//禁用Socket

socket.Shutdown(SocketShutdown.Both)

//关闭Socket

socket.Close()

}

}

一个程序分可见和不可见部分，也就是后台部分和GUI部分，你所说的窗体程序就是GUI部分。

GUI部分负责和用户交互，控制台和窗口都是负责跟用户交互，当然一个窗口肯定比控制台应用程序的交互更直观一点，但并不是一定要用窗口，程序甚至可以默默的在后台运行，但是这样我们就不知道程序干了什么，输出结果是什么。

你一直在用Windows当然也就先入为主的认为一个程序就是一定是一个窗口，像大型服务器为了减少运行开销没有一个窗口，全部是字符界面，linux下大部分程序也都是终端交互。

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