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编程问答

你得学会并且学得会的Socket编程基础知识

發布時間：2025/3/21 编程问答 15 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了你得学会并且学得会的Socket编程基础知识小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

這一篇文章，我將圖文并茂地介紹Socket編程的基礎知識，我相信，如果你按照步驟做完實驗，一定可以對Socket編程有更好地理解。

本文源代碼，可以通過這里下載?http://files.cnblogs.com/chenxizhang/SocketWorkshop.rar

第一步：創建解決方案

第二步：創建服務端程序

這里可以選擇“Console Application”這個類型，比較方便調試

然后編寫如下代碼，實現服務器的基本功能

現在可以啟動調試一下看看效果如何，正常情況下應該會看到一個提示，因為我們需要在TCP 4530端口進行監聽，所以防火墻會有提示。

點擊“Allow access”

這樣，我們的服務器就可以開始監聽了。但是這有什么用呢？是的，沒有什么用。

我們還需要為服務器添加一些功能，例如接受傳入的請求，給客戶端發送消息，或者從客戶端接收消息等等

第三步：接受傳入的請求

我們需要通過Accept，或者(BeginAccept)來接受傳入的請求，請注意下面代碼中的紅色部分

wow，看起來不錯對吧，我們趕緊做一個客戶端來測試一下吧

第四步：創建客戶端

我們還是使用一個Console Application

添加如下的代碼，并且創建客戶端連接

依次選擇SocketServer和SocketClient這兩個項目，分別將其啟動為調試狀態（右鍵菜單，Debug=>Start new instance)

我們看到兩個程序都工作正常。

但是，在客戶端怎么沒有收到服務器發過來的消息呢？那是因為，我們沒有在客戶端提供這方面的功能。

第五步：在客戶端中實現接受消息的方法

請注意以上紅色的部分，我們用了BeginReceive方法進行異步的消息偵聽，如果收到了，我們就打印出來

看起來已經實現了我們需求了：服務器給客戶端發了一個消息，而客戶端也已經收到了。

但是，這遠遠不夠，因為它們之間的通訊不僅僅是一次性的，那么如果服務器要不斷地給客戶端發消息，例如每隔兩秒鐘就發送一個消息，如何實現呢？

第六步：實現服務器定期向客戶端發消息

我們還要實現在客戶端一直監聽消息的機制，而不是一次性接收.請注意下面紅色的部分

using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text;//導入的命名空間 using System.Net.Sockets;namespace SocketClient {class Program{/// <summary>/// Socket Server 演示/// 作者：陳希章/// </summary>/// <param name="args"></param>static void Main(string[] args){//創建一個Socketvar socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//連接到指定服務器的指定端口//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.connect.aspxsocket.Connect("localhost", 4530);Console.WriteLine("connect to the server");//實現接受消息的方法//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginreceive.aspx socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage),socket);Console.Read();} static byte[] buffer = new byte[1024];public static void ReceiveMessage(IAsyncResult ar){try{var socket = ar.AsyncState as Socket;//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.endreceive.aspxvar length = socket.EndReceive(ar);//讀取出來消息內容var message = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, length);//顯示消息Console.WriteLine(message);//接收下一個消息(因為這是一個遞歸的調用，所以這樣就可以一直接收消息了）socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), socket);}catch(Exception ex){Console.WriteLine(ex.Message);}}} }

重新調試起來，看起來的效果如下圖所示

我們繼續做下面的實驗，一步一步地研究Socket通訊中可能遇到的一些問題

請先關閉掉客戶端這個程序，而不要關閉服務端程序，這時會發現一個錯誤

這個錯誤很容易理解，因為客戶端已經關閉，也就是客戶端那個Socket已經不存在了，服務器還繼續向它發送消息當然會出錯。所以，從可靠性方面的考慮，我們必須在發送消息之前檢測Socket的活動狀態

第七步：檢測客戶端的活動狀態

上面代碼的邏輯很清楚，但有時候還是會觸發那個SocketException。為什么呢？這是因為我們的Timer是每隔兩秒鐘檢查一次，那么就很可能有一種情況，我們檢查的時候，它還是連接狀態，消息發出去之后，它斷開了。這種情況肯定是存在的。所以要用Try..catch的結構

目前我們實現的場景很簡單，服務器只管發消息，客戶端只管收消息。但實際工作中，可能希望服務器和客戶端都能收發消息。請看下一節

第八步：實現雙向收發消息

先看服務端的修改

using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text;//額外導入的兩個命名空間 using System.Net.Sockets; using System.Net;namespace SocketServer {class Program{/// <summary>/// Socket Server 演示/// 作者：陳希章/// </summary>/// <param name="args"></param>static void Main(string[] args){//創建一個新的Socket,這里我們使用最常用的基于TCP的Stream Socket（流式套接字）var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//將該socket綁定到主機上面的某個端口//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.bind.aspxsocket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 4530));//啟動監聽，并且設置一個最大的隊列長度//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.listen(v=VS.100).aspxsocket.Listen(4);//開始接受客戶端連接請求//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginaccept.aspxsocket.BeginAccept(new AsyncCallback((ar) =>{//這就是客戶端的Socket實例，我們后續可以將其保存起來var client = socket.EndAccept(ar);//給客戶端發送一個歡迎消息client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Hi there, I accept you request at "+DateTime.Now.ToString()));//實現每隔兩秒鐘給服務器發一個消息//這里我們使用了一個定時器var timer = new System.Timers.Timer();timer.Interval = 2000D;timer.Enabled = true;timer.Elapsed += (o, a) =>{//檢測客戶端Socket的狀態if(client.Connected){try{client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Message from server at " + DateTime.Now.ToString()));}catch(SocketException ex){Console.WriteLine(ex.Message);}}else{timer.Stop();timer.Enabled = false;Console.WriteLine("Client is disconnected, the timer is stop.");}};timer.Start(); //接收客戶端的消息(這個和在客戶端實現的方式是一樣的）client.BeginReceive(buffer,0,buffer.Length,SocketFlags.None,new AsyncCallback(ReceiveMessage),client);}), null);Console.WriteLine("Server is ready!");Console.Read();} static byte[] buffer = new byte[1024];public static void ReceiveMessage(IAsyncResult ar){try{var socket = ar.AsyncState as Socket;//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.endreceive.aspxvar length = socket.EndReceive(ar);//讀取出來消息內容var message = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, length);//顯示消息Console.WriteLine(message);//接收下一個消息(因為這是一個遞歸的調用，所以這樣就可以一直接收消息了）socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), socket);}catch(Exception ex){Console.WriteLine(ex.Message);}}} }

可以看出來，為了讓服務器可以接受消息，其實并不需要什么特別的設計，與客戶端接受消息其實可以是一樣的

再來看看客戶端的修改

using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text;//導入的命名空間 using System.Net.Sockets;namespace SocketClient {class Program{/// <summary>/// Socket Server 演示/// 作者：陳希章/// </summary>/// <param name="args"></param>static void Main(string[] args){//創建一個Socketvar socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//連接到指定服務器的指定端口//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.connect.aspxsocket.Connect("localhost", 4530);Console.WriteLine("connect to the server");//實現接受消息的方法//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginreceive.aspxsocket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), socket); //接受用戶輸入，將消息發送給服務器端while(true){var message = "Message from client : " + Console.ReadLine();var outputBuffer = Encoding.Unicode.GetBytes(message);socket.BeginSend(outputBuffer, 0, outputBuffer.Length, SocketFlags.None, null, null);}}static byte[] buffer = new byte[1024];public static void ReceiveMessage(IAsyncResult ar){try{var socket = ar.AsyncState as Socket;//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.endreceive.aspxvar length = socket.EndReceive(ar);//讀取出來消息內容var message = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, length);//顯示消息Console.WriteLine(message);//接收下一個消息(因為這是一個遞歸的調用，所以這樣就可以一直接收消息了）socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), socket);}catch(Exception ex){Console.WriteLine(ex.Message);}}} }

我在這里做了一個死循環，用戶可以不斷地輸入，這些消息會被發送給服務器。如下圖所示

【備注】因為服務器每隔兩秒鐘會發送新消息過來，所以在輸入的時候，動作要稍快一點啦

本文最后探討一個問題，就是如何讓我們的服務器可以支持多個客戶端

第九步：支持多個客戶端

這個步驟只需要修改服務端程序即可

using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text;//額外導入的兩個命名空間 using System.Net.Sockets; using System.Net;namespace SocketServer {class Program{/// <summary>/// Socket Server 演示/// 作者：陳希章/// </summary>/// <param name="args"></param>static void Main(string[] args){//創建一個新的Socket,這里我們使用最常用的基于TCP的Stream Socket（流式套接字）var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//將該socket綁定到主機上面的某個端口//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.bind.aspxsocket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 4530));//啟動監聽，并且設置一個最大的隊列長度//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.listen(v=VS.100).aspxsocket.Listen(4);//開始接受客戶端連接請求//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginaccept.aspx socket.BeginAccept(new AsyncCallback(ClientAccepted), socket);Console.WriteLine("Server is ready!");Console.Read();} public static void ClientAccepted(IAsyncResult ar){var socket = ar.AsyncState as Socket;//這就是客戶端的Socket實例，我們后續可以將其保存起來var client = socket.EndAccept(ar);//給客戶端發送一個歡迎消息client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Hi there, I accept you request at " + DateTime.Now.ToString()));//實現每隔兩秒鐘給服務器發一個消息//這里我們使用了一個定時器var timer = new System.Timers.Timer();timer.Interval = 2000D;timer.Enabled = true;timer.Elapsed += (o, a) =>{//檢測客戶端Socket的狀態if(client.Connected){try{client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Message from server at " + DateTime.Now.ToString()));}catch(SocketException ex){Console.WriteLine(ex.Message);}}else{timer.Stop();timer.Enabled = false;Console.WriteLine("Client is disconnected, the timer is stop.");}};timer.Start();//接收客戶端的消息(這個和在客戶端實現的方式是一樣的）client.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), client);//準備接受下一個客戶端請求socket.BeginAccept(new AsyncCallback(ClientAccepted), socket);}static byte[] buffer = new byte[1024];public static void ReceiveMessage(IAsyncResult ar){try{var socket = ar.AsyncState as Socket;//方法參考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.endreceive.aspxvar length = socket.EndReceive(ar);//讀取出來消息內容var message = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, length);//顯示消息Console.WriteLine(message);//接收下一個消息(因為這是一個遞歸的調用，所以這樣就可以一直接收消息了）socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), socket);}catch(Exception ex){Console.WriteLine(ex.Message);}}} }

最后調試起來看到的效果如下圖