C#套接字学习总结
C# 實現基本的套接字TCP通信
在C#中，實現了很多對Windows ?API的封裝，在套接字通信方面也是如此。下面是一個TCP網絡通信的簡單實例，因為自己初學C#，記下來
學習
使用名字空間：
using System.NET;
using System.Net.Sockets;
服務器端：
五個步驟：
(1) 創建一個TcpListener類的對象，也叫“偵聽器”，通過它，服務器能監聽到客戶的請求。
下面是TcpListener構造函數的3種實現：
TcpListener(Int32) ? ? ? ?在指定端口號進行監聽，現在比較少用
TcpListener(IPEndPoint) ? ? ? 綁定端點（包括IP和端口號）
TcpListener(IPAddress, Int32) ? ? ? 綁定IP和端口號
IPAddress類有一個方法Parse()，可以將IP 地址字符串轉換為IPAddress 實例。
TcpListener類封裝了套接字的創建(socket)和綁定(bind)，簡化了編程的輸入
(2) 調用TcpListener類的Start()方法。該方法可以使TcpListenerduixiang開始監聽連接請求。
(3) 方法AcceptSock()可以接收來自客戶端的連接請求。該方法返回一個Socket類的對象，該對象是實現與客戶端通信的套接字；
(4) 調用Sockets類的Receive和Send方法來通信；
(5) 使用Socket對象的Close()方法關閉連接；
? ? ? 使用TcpListener類的Stop()方法關閉偵聽器。
客戶端：
五個步驟：
(1) 創建一個TcpClient類的對象
TcpClient() ? 初始化 TcpClient 類的新實例。
TcpClient(AddressFamily) ? ? ?使用指定的族初始化 TcpClient 類的新實例。
TcpClient(IPEndPoint) ? ? 初始化 TcpClient 類的新實例，并將其綁定到指定的本地終結點。
TcpClient(String, Int32) ? ? 初始化 TcpClient 類的新實例并連接到指定主機上的指定端口。
(2) 使用TcpClient類的Connect方法建立與服務器的連接。
疑惑：這里的Connect方法同樣可以實現與指定IP和端口的服務器連接，那TcpClient類的構建函數中就沒必要指定IP和端口了
（實際上，在下面的例子中，創建TcpClient對象時，并沒有傳參數）
(3) 使用TcpClient的GetStream()方法來得到一個用于發送和接收數據的NetworkStream對象。
NetworkStream的WriteByte和Write方法分別能夠用于向服務器輸出單字節或一組字節；ReadByte和Read方法分別能從服務器讀取單字節或
一組字節；
public override void Write(
byte[] buffer,
int offset,
int size
)
參數解析：
buffer：類型 Byte 的數組，該數組包含要寫入 NetworkStream 的數據。
offset：buffer 中開始寫入數據的位置，一般取0；
size：要寫入 NetworkStream 的字節數，取值為buffer.Length-offset。
（當offset=0時，size=buffer.Length）
Read()方法類似，不單做解釋；
(4) 使用NetworkStream對象的WriteByte，Write，ReadByte，Read方法與服務器進行通信；
(5) 調用NetworkStream的Close方法來關閉連接；接著調用TcpClient類的Close()方法來終止TCP連接。
注意事項：
無論是Socket類的Receive()或Send()方法，還是NetworkStream的Read()或Write()方法，都是直接讀寫Byte[]類型的變量，而我們習慣使
用string類型的變量
使用如下轉換：
字節數組到字符串：
Encoding.ASCII.GetString()
public virtual string GetString(
byte[] bytes
)
輸入byte[]類型變量，輸出string類型變量；
字符串到字節數組：
Encoding.ASCII.GetBytes()
public virtual byte[] GetBytes(
string s
)
輸入string類型變量，輸出byte[]類型變量；
?代碼實現：
實現功能：客戶端向服務器發送信息，服務器在控制臺顯示接收到的信息；
服務器端：
[csharp] view plain copy
namespace tcplistenerTest ?
{ ?
? ? class Program ?
? ? { ?
? ? ? ? static void Main(string[] args) ?
? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? string srvIP = "127.0.0.1"; ?
? ? ? ? ? ? IPAddress srvAddr = IPAddress.Parse(srvIP); ?
? ? ? ? ? ? int nPort = 2030; ?
? ? ? ? ? ? //創建并綁定套接字 ?
? ? ? ? ? ? TcpListener srvLstner = new TcpListener(srvAddr, nPort); ?
??
? ? ? ? ? ? //開始監聽 ?
? ? ? ? ? ? try ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? srvLstner.Start(5); ?
? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? catch (SocketException e) ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(e.Message); ?
? ? ? ? ? ? ? ? srvLstner.Stop(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.ReadLine(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? return; ?
? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? //接受客戶端連接請求 ?
? ? ? ? ? ? while (true) ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? //接收連接請求 ?
? ? ? ? ? ? ? ? Socket remoteSock = srvLstner.AcceptSocket(); ?
??
? ? ? ? ? ? ? ? //顯示客戶端發送過來的消息 ?
? ? ? ? ? ? ? ? Byte[] recvBuf = new Byte[128]; ?
? ? ? ? ? ? ? ? try ?
? ? ? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? remoteSock.Receive(recvBuf); ?
? ? ? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? ? ? catch (SocketException e) ?
? ? ? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(e.Message); ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break; ?
? ? ? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? ? ? string recvMsg = Encoding.ASCII.GetString(recvBuf); ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(recvMsg); ?
??
? ? ? ? ? ? ? ? remoteSock.Close(); ?
? ? ? ? ? ? } ?
??
? ? ? ? ? ? srvLstner.Stop(); ?
? ? ? ? } ?
? ? } ?
} ?
客戶端：
[csharp] view plain copy
namespace TcpClientTest ?
{ ?
? ? class Program ?
? ? { ?
? ? ? ? static void Main(string[] args) ?
? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? TcpClient tcpClient = new TcpClient(); ?
? ? ? ? ? ? IPAddress srvAddr = IPAddress.Parse("127.0.0.1"); ?
? ? ? ? ? ? int nPort = 2030; ?
? ? ? ? ? ? //連接到服務器 ?
? ? ? ? ? ? try ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? tcpClient.Connect(srvAddr, nPort); ?
? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? catch (SocketException e) ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(e.Message); ?
? ? ? ? ? ? ? ? tcpClient.Close(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.ReadLine(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? return; ?
? ? ? ? ? ? } ?
??
? ? ? ? ? ? NetworkStream sockStream = tcpClient.GetStream(); ?
? ? ? ? ? ? string sendMsg = "hello, srver! This is client A"; ?
? ? ? ? ? ? Byte[] sendBuf = Encoding.ASCII.GetBytes(sendMsg); ?
??
? ? ? ? ? ? try ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? sockStream.Write(sendBuf, 0, sendBuf.Length); ?
? ? ? ? ? ? } ?
? ? ? ? ? ? catch (SocketException e) ?
? ? ? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(e.Message); ?
? ? ? ? ? ? ? ? sockStream.Close(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? tcpClient.Close(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? Console.ReadLine(); ?
? ? ? ? ? ? ? ? return; ?
? ? ? ? ? ? } ?
??
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("成功向服務器發送消息：{0}\n", sendMsg); ?
? ? ? ? ? ? sockStream.Close(); ?
? ? ? ? ? ? tcpClient.Close(); ?
? ? ? ? ? ? Console.ReadLine(); ?
? ? ? ? } ?
? ? } ?
} ?
========
C#網絡編程初步之TCP
http://blog.csdn.net/mymonkey110/article/details/6841347
? 閱讀背景：本文針對有C#的初學者而寫的，主要講解如何利用C#進行網絡編程。如果你已經有一些網絡編程的經驗（只需要懂得網絡編程
的基本常識即可），并且理解C#的基本語法，那么這篇文章可以很快地帶你進入C#網絡編程的世界。如果你的基礎不好，也不要緊，我相信
這篇文章也會有你需要的內容。
?
網絡編程基礎復習：
? ? ? 圖1. TCP編程基本模型
?
? ? ? ? 相信很多人看到圖1應該不會陌生，這是一個利用TCP進行通信的經典模型圖。我想大家都應該把這張圖記在心中。在此我就不講述
上圖中每個API的意思了，百度一下，你就知道。我想說的是，難道你不覺得這么編程很累嗎? 我們需要去調用每個API函數，然后每個判斷
返回值是多少，如果你忘記了哪個API的參數形式還得去查MSDN，這種時間花費是巨大的，尤其當你做應用層的快速開發時。
? ? ? ? 圖2是利用UDP通信時的編程基本模型，這個模型較為簡單，但是應用極為廣泛，相比TCP而言，我本人覺得利用UDP通信是一門更為
高深的技術，因為它是無連接的，換言之，它的效率與靈活度就更高些。
圖2. UDP編程基本模型
? ? ? ? 在此我補充一點，關于何時利用TCP通信、何時利用UDP通信的問題。他們的特性其實已經決定了他們的適用范圍。在進行大數據量
、持續連接時，我們使用TCP，例如FTP協議；而在進行小規模數據、突發性高的通信時，我們使用UDP，例如聊天程序。但是，這并不是絕
對的事情。例如流媒體通信，它是大數量、持續的通信，但是使用的是UDP協議，為什么呢？——因為我們不關心丟失的幀，人的肉眼是無
法識別出少量的幀丟失的。那么使用UDP通信就可以大幅度提高效率，降低網絡負載。
C#之TCP編程
如何創建一個套接字？
?
我們先來看看利用Winsock2是如何建立一個套接字的：
首先，我們要加載套接字庫，然后再建立套接字。大致代碼如下：
WORD wVersion=MAKEWORD(2,2); ?
WSADATA wsaData; ?
if(WSAStartup(wVersion,&wsaData)) ?
{ ?
WSACleanup(); ?
returnFALSE; ?
} ?
? ?
m_sock=WSASocket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP,NULL,0,0); ?
if(m_sock==INVALID_SOCKET) ?
{ ?
? ? ? ? MessageBox("創建套接字失敗！"); ?
? ? ? ? return FALSE; ?
} ?
?
? ? ? ? 難道你不覺得利用Winsock2創建一個套接字很費勁嗎？如果你在Linux環境中變成倒是可以省掉加載套接字的部分，但是卻只能反
復的調用API，這樣也是很費時的事情。那我們再看看看利用C#是如何幫你簡化工作的。這里我會介紹TCPClient類。
? ? ? ? 以上是從MSDN上截取的一段話，可見我們利用TCPClient還處理與TCP通信相關的操作。TCPClient有四個構造函數，每個構造函數
的用法是有不同的。這里我補充一個知識，那就是端地址在C#中描述。我們知道，我們用一個IP地址和一個端口號就可以表示一個端地址。
在C#中我們利用IPEndPoint類來表示一個端地址，本人經常利用如下的構造函數來創建一個IPEndPoint類。
IPEndPoint localEP = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"),6666); ?
?
這樣來表示一個端地址是不是比創建一個struct sockaddr_in的結構體來的快呢？
?
如何綁定一個端地址？
?
? ? ? ?我們已經創建了一個端地址，也構造了套接字（TCPClient類），那么如何將二者綁定起來呢?也許你已經發現了，在建立TCPClient
的時候我們其實就可以綁定端地址了。如果你使用的TCPClient tcp_Client=new TCPClient()的構造函數來創建的TCPClient,那么系統會認
為你沒有人為的制定端地址，而會自動幫你制定端地址，在創建客戶端的TCPClient時我們常常這樣做，因為我們不關心客戶端的端地址。
如果是服務器監聽呢？在服務器監聽時我們會使用例外一個類，叫做TCPListener，接下來我會講到。我們可以利用TCPClient(IPEndPoint)
來構造一個綁定到固定端地址的TCPClient類。例如：
TcpClient tcp_Client = new TcpClient(localEP); ?
?
如何監聽套接字？
?
? ? ? ?到現在為此我們還沒討論如何監聽一個套接字。在傳統的socket編程中，我們創建一個套接字，然后把它綁定到一個端地址，而后
調用Listen()來監聽套接字。而在C#中，我們利用TCPListener來幫我們完成這些工作。讓我們先來看看如何在C#監聽套接字。
IPEndPointlocalEP = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"),6666); ?
TcpListenerListener = new TcpListener(localEP); ?
Listener.Start(10); ?
?
? ? ? ? 我們首先創建需要綁定的端地址，而后創建監聽類，并利用其構造函數將其綁定到端地址，然后調用Start(int number)方法來真
正實施監聽。這與我們傳統的socket編程不同。以前我們都是先創建一個socket，然后再創建一個sockaddr_in的結構體。我想你應該開始
感受到了C#的優勢了，它幫我們省去了很多低級、繁瑣的工作，讓我們能夠真正專注于我們的軟件架構和設計思想。
如何接受客戶端連接？
?
接聽套接字后面自然就是接受TCP連接了。我們利用下面一句話來完成此工作：
TcpClient remoteClient =Listener.AcceptTcpClient(); ?
?
? ? ? ? 類似于accept函數來返回一個socket,利用TCPListener類的AcceptTcpClient方法我們可以得到一個與客戶端建立了連接的
TCPClient類，而由TCPClient類來處理以后與客戶端的通信工作。我想你應該開始理解為什么會存在TCPClient和TCPListener兩個類了。這
兩個類的存在有著更加明細的區分，讓監聽和后續的通信真正分開，讓程序員也更加容易理解和使用了。
這里我還得補充一點：監聽是一個非阻塞的操作（Listener.Start()），而接受連接是一個阻塞操作(Listener.AcceptTcpClient)。
說了這么多，還不如來個實例來的明確。接下來，我會通過一個簡單的控制臺聊天程序來如何使用這些。先貼代碼吧！
服務器端：
<span style="font-family:'Microsoft YaHei';font-size:18px;">using System; ?
using System.Collections.Generic; ?
using System.Linq; ?
using System.Text; ?
using System.Net; ?
using System.Net.Sockets; ?
? ?
namespace Demo ?
{ ?
? ? class Program ?
? ? { ?
? ? ? ? static void Main(string[]args) ?
? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? byte[]SendBuf = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello,Client!"); ? ?//發給客戶端的消息； ?
? ? ? ? ? ? IPEndPointlocalEP = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"),6666); ? ? ? ?//本地端地址 ?
? ? ? ? ? ? TcpListenerListener = new TcpListener(localEP); ? ? ? ? ? ?//建立監聽類，并綁定到指定的端地址 ?
? ? ? ? ? ? Listener.Start(10); ? ? ? ? ? //開始監聽 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("Server is listening..."); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ? ? ? ? ? TcpClientremoteClient = Listener.AcceptTcpClient(); ?//等待連接（阻塞） ?
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("Client:{0} connected!",remoteClient.Client.RemoteEndPoint.ToString()) ; ? ? //打印客戶端連
接信息； ?
? ? ? ? ? ? remoteClient.Client.Send(SendBuf); ? ? //發送歡迎信息； ?
? ? ? ? ? ? remoteClient.Close(); ? ? ? ? ? ? ? ? ?//關閉連接； ?
? ? ? ? } ?
? ? } ?
}
客戶端:
<span style="font-family:'Microsoft YaHei';font-size:18px;">using System; ?
using System.Collections.Generic; ?
using System.Linq; ?
using System.Text; ?
using System.Net; ?
using System.Net.Sockets; ?
??
namespace Demo_Client ?
{ ?
? ? class Program ?
? ? { ?
? ? ? ? static void Main(string[] args) ?
? ? ? ? { ?
? ? ? ? ? ? byte[] RecvBuf=new byte[1024]; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//申請接收緩存； ?
? ? ? ? ? ? int RecvBytes = 0; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//接收字節數； ?
? ? ? ? ? ? string recvmsg=null; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//接收消息； ?
??
? ? ? ? ? ? IPEndPoint remoteEP = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 6666); ? ? ?//遠程服務器端地址； ?
? ? ? ? ? ? TcpClient remoteServer = new TcpClient(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? //創建TCPClient類來與服務器通信； ?
? ? ? ? ? ? remoteServer.Connect(remoteEP); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//調用connect方法連接遠端服務器； ?
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("I'm using {0}.", remoteServer.Client.LocalEndPoint); ? ? ? ? ?//打印自己使用的端地址； ?
? ? ? ? ? ? RecvBytes=remoteServer.Client.Receive(RecvBuf); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //接受服務器發送過來的消息； ?
? ? ? ? ? ? recvmsg=Encoding.UTF8.GetString(RecvBuf,0,RecvBytes); ? ? ? ? ?//將接受到的字節碼轉化為string類型； ?
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine("Server says:{0}.", recvmsg); ? ? ? ? ? ? ?//打印歡迎信息； ?
? ? ? ? } ?
? ? } ?
}
? ? ? 在C#網絡編程中，我們要用到兩個名空間，分別是System.Net和System.Net.Socket。可能有人會有這樣的疑惑，干嘛要申請一個
Byte數組。我們知道，在傳統socket編程中，我們都是用char*來發送或者接受消息的，其實char*和Byte[]是同源的。他們都是一個Byte，
而使用Byte[]能更易于人們理解和轉化為其他類型。我們知道網絡間傳輸的字節流，而Byte[]剛好符合了這個思想。如果對以上類的用法不
理解或者不熟悉的話，建議查看MSDN，上面講解的很詳細。
========
c# socket套接字
C#是微軟隨著VS.net新推出的一門語言。它作為一門新興的語言，有著C++的強健，又有著VB等的RAD特性。而且，微軟推出C#主要的目
的是為了對抗Sun公司的Java。大家都知道Java語言的強大功能，尤其在網絡編程方面。于是，C#在網絡編程方面也自然不甘落后于人。本
文就向大家介紹一下C#下實現套接字（Sockets）編程的一些基本知識，以期能使大家對此有個大致了解。首先，我向大家介紹一下套接字
的概念。?
套接字基本概念：?
套接字是通信的基石，是支持TCP/IP協議的網絡通信的基本操作單元。可以將套接字看作不同主機間的進程進行雙向通信的端點，它
構成了單個主機內及整個網絡間的編程界面。套接字存在于通信域中，通信域是為了處理一般的線程通過套接字通信而引進的一種抽象概念
。套接字通常和同一個域中的套接字交換數據（數據交換也可能穿越域的界限，但這時一定要執行某種解釋程序）。各種進程使用這個相同
的域互相之間用Internet協議簇來進行通信。?
套接字可以根據通信性質分類，這種性質對于用戶是可見的。應用程序一般僅在同一類的套接字間進行通信。不過只要底層的通信協
議允許，不同類型的套接字間也照樣可以通信。套接字有兩種不同的類型：流套接字和數據報套接字。?
套接字工作原理：?
要通過互聯網進行通信，你至少需要一對套接字，其中一個運行于客戶機端，我們稱之為ClientSocket，另一個運行于服務器端，我
們稱之為ServerSocket。?
根據連接啟動的方式以及本地套接字要連接的目標，套接字之間的連接過程可以分為三個步驟：服務器監聽，客戶端請求，連接確認
。?
所謂服務器監聽，是服務器端套接字并不定位具體的客戶端套接字，而是處于等待連接的狀態，實時監控網絡狀態。?
所謂客戶端請求，是指由客戶端的套接字提出連接請求，要連接的目標是服務器端的套接字。為此，客戶端的套接字必須首先描述它
要連接的服務器的套接字，指出服務器端套接字的地址和端口號，然后就向服務器端套接字提出連接請求。?
所謂連接確認，是指當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求，它就響應客戶端套接字的請求，建立一個新的
線程，把服務器端套接字的描述發給客戶端，一旦客戶端確認了此描述，連接就建立好了。而服務器端套接字繼續處于監聽狀態，繼續接收
其他客戶端套接字的連接請求。
C#中的套接字編程實例：?
通過向大家簡單的介紹套接字的基本概念和實現套接字編程的基本原理，我想大家對套接字編程已有了初步的了解。不過，上面介紹
的僅僅是基本概念和原理，要真正運用還是需要一定的工作的。對基本概念和原理的真正理解的最好方法莫過于自己動手做一個實例，下面
我就向大家介紹一個很好的用C#實現套接字編程的實例――聊天室程序。?
本程序是基于C/S（服務器/客戶端）構架的，程序包含一個服務器端的應用程序和一個客戶端的應用程序。首先，在服務器上運行服
務器端的應用程序，該程序一運行就開始服務器監聽。然后，在客戶機上就可以打開客戶端的應用程序。程序打開后可以與服務器端應用程
序進行連接，即進行客戶端請求。在連接確認后，客戶端用戶可以和其他的客戶端用戶進行聊天。客戶端人數沒有限制，同時還支持“悄悄
話”聊天模式，支持聊天記錄。所以這是一個學習套接字編程的相當不錯的例子。而且，程序中為了處理每個客戶端的信息還用到了多線程
機制。在每個客戶端與服務器端連接成功后，它們之間就建立一個線程。這樣運用了多線程之后，客戶端之間就不會相互影響，即使其中一
個出了錯誤也不會影響到另一個。?
下面，我就向大家具體介紹該實例：?
服務器端程序：?
1． 打開VS.net，新建一個C#的模板為“Windows 應用程序”的項目，不妨命名為“ChatServer”。?
2． 布置界面。只需在界面上添加一個ListBox控件即可，該控件主要用于顯示客戶端的用戶的一些信息的。圖象如下：?
3． 服務器端程序的代碼編寫。?
對于服務器端，主要的作用是監聽客戶端的連接請求并確認其請求。程序一開始便打開一個StartListening（）線程。?
private void StartListening()?
{?
listener = new TcpListener(listenport);?
listener.Start();?
while (true)?
{?
try?
{?
Socket s = listener.AcceptSocket();?
clientsocket = s;?
clientservice = new Thread(new ThreadStart(ServiceClient));?
clientservice.Start();?
}?
catch(Exception e)?
{?
Console.WriteLine(e.ToString() );?
}?
}?
}?
該線程是一直處于運行狀態的。當服務器端接收到一個來自客戶端的連接請求后，它就打開一個ServiceClient（）線程來服務客戶端
。當一個連接被建立后，每個客戶端就被賦予一個屬于它自己的套接字。同時，一個Client類的對象被建立。該對象包含了客戶端的一些相
關信息，該信息被保存在一個數組列表中。 Client類如下：?
using System;?
using System.Threading;?
namespace ChatServer?
{?
using System.Net.Sockets;?
using System.Net;?
///?
/// Client 的摘要說明。?
///?
public class Client?
{?
private Thread clthread;?
private EndPoint endpoint;?
private string name;?
private Socket sock;?
public Client(string _name, EndPoint _endpoint, Thread _thread, Socket _sock)?
{?
// TODO: 在此處添加構造函數邏輯?
clthread = _thread;?
endpoint = _endpoint;?
name = _name;?
sock = _sock;?
}?
public override string ToString()?
{?
? ? ? return endpoint.ToString()+ " : " + name;?
}?
public Thread CLThread?
{?
get{return clthread;}?
set{clthread = value;}?
}?
public EndPoint Host?
{?
get{return endpoint;}?
set{endpoint = value;}?
}?
public string Name?
{?
get{return name;}?
set{name = value;}?
}?
public Socket Sock?
{?
get{return sock;}?
set{sock = value;}?
}?
}?
}?
程序的主體部分應是ServiceClient（）函數。該函數是一個獨立的線程，其主要部分是一個while循環。在循環體內，程序處理各種
客戶端命令。服務器端接收來自客戶端的以ASCII碼給出的字符串，其中包含了一個“|”形式的分隔符。字符串中“|”以前的部分就是具
體的命令，包括CONN、CHAT、PRIV、GONE四種類型。CONN命令建立一個新的客戶端連接，將現有的用戶列表發送給新用戶并告知其他用戶有
一個新用戶加入。CHAT命令將新的信息發送給所有用戶。PRIV命令將悄悄話發送給某個用戶。GONE命令從用戶列表中除去一個已離開的用戶
并告知其他的用戶某某已經離開了。同時，GONE命令可以設置布爾型的變量keepalive為false從而結束與客戶端連接的線程。
ServiceClient（）函數如下：?
private void ServiceClient()?
{?
Socket client = clientsocket;?
bool keepalive = true;?
while (keepalive)?
{?
Byte[] buffer = new Byte[1024];?
client.Receive(buffer);?
string clientcommand = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(buffer);?
string[] tokens = clientcommand.Split(new Char[]{'|'});?
Console.WriteLine(clientcommand);?
if (tokens[0] == "CONN")?
{?
for(int n=0; n?
{?
Client cl = (Client)clients[n];?
SendToClient(cl, "JOIN|" + tokens[1]);?
}?
EndPoint ep = client.RemoteEndPoint;?
Client c = new Client(tokens[1], ep, clientservice, client);?
clients.Add(c);?
string message = "LIST|" + GetChatterList() +"\r\n";?
SendToClient(c, message);?
lbClients.Items.Add(c);?
}?
if (tokens[0] == "CHAT")?
{?
for(int n=0; n?
{?
Client cl = (Client)clients[n];?
SendToClient(cl, clientcommand);?
}?
}?
if (tokens[0] == "PRIV")?
{?
string destclient = tokens[3];?
for(int n=0; n?
{?
Client cl = (Client)clients[n];?
if(cl.Name.CompareTo(tokens[3]) == 0)?
SendToClient(cl, clientcommand);?
if(cl.Name.CompareTo(tokens[1]) == 0)?
SendToClient(cl, clientcommand);?
}?
}?
if (tokens[0] == "GONE")?
{?
int remove = 0;?
bool found = false;?
int c = clients.Count;?
for(int n=0; n?
{?
Client cl = (Client)clients[n];?
SendToClient(cl, clientcommand);?
if(cl.Name.CompareTo(tokens[1]) == 0)?
{?
remove = n;?
found = true;?
lbClients.Items.Remove(cl);?
}?
}?
if(found)?
clients.RemoveAt(remove);?
client.Close();?
keepalive = false;?
}?
}?
}?
這樣，服務器端程序就基本完成了。（其他略次要的代碼可以參見源代碼中的Form1.cs文件）程序運行圖示如下：?
客戶端程序：?
1． 打開VS.net，新建一個C#的模板為“Windows 應用程序”的項目，不妨命名為“ChatClient”。?
2． 布置界面。往界面上添加一個ListBox控件（用于顯示用戶列表），一個RichTextBox控件（用于顯示聊天消息以及系統消息），
一個TextBox控件（用于發送消息），一個CheckBox控件（確定是否為悄悄話），一個StatusBar控件以及四個Button控件（分別為“連接”
、“斷開連接”、“開始記錄”、“發送”）。各個控件的屬性設置可以參見源代碼中的具體設置，這里從略。界面設計好后的圖象如下：?
3． 客戶端程序的代碼編寫。?
當客戶端試圖和服務器端進行連接時，一個連接必須建立而且得向服務器端進行注冊。 EstablishConnection（）函數運用一個
TcpClient來和服務器端取得連接，同時創建一個NetworkStream來發送消息。還有，端口號和服務器端的是保持一致的，均為5555。
EstablishConnection（）函數如下：
private void EstablishConnection()?
{?
statusBar1.Text = "正在連接到服務器";?
try?
{?
clientsocket = new TcpClient(serveraddress,serverport);?
ns = clientsocket.GetStream();?
sr = new StreamReader(ns);?
connected = true;?
}?
catch (Exception)?
{?
MessageBox.Show("不能連接到服務器！","錯誤",?
MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation);?
statusBar1.Text = "已斷開連接";?
}?
}?
在和服務器端連接成功后，程序就用RegisterWithServer（）函數向服務器端發送一個CONN命令。該命令先是發送該用戶的名稱，然
后從服務器端獲得其他所有用戶的列表，所有用戶列表是在ListBox控件中顯示的。該函數如下：?
private void RegisterWithServer()?
{?
try?
{?
string command = "CONN|" + ChatOut.Text;?
Byte[] outbytes = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(command.ToCharArray());?
ns.Write(outbytes,0,outbytes.Length);?
string serverresponse = sr.ReadLine();?
serverresponse.Trim();?
string[] tokens = serverresponse.Split(new Char[]{'|'});?
if(tokens[0] == "LIST")?
{?
statusBar1.Text = "已連接";?
btnDisconnect.Enabled = true;?
}?
for(int n=1; n?
lbChatters.Items.Add(tokens[n].Trim(new char[]{'\r','\n'}));?
this.Text = clientname + "：已連接到服務器";?
}?
catch (Exception)?
{?
MessageBox.Show("注冊時發生錯誤！","錯誤",?
MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation);?
}?
}?
在此之后，當然就是用戶之間的聊天了，由ReceiveChat（）函數來完成。該函數是一個獨立的線程，它處理所有用戶獲得的消息和用
戶發送的消息。它主要處理了CHAT、PRIV、JOIN、GONE、QU99v等命令，處理的方法和服務器端的類似。具體函數實現如下：?
private void ReceiveChat()?
{?
bool keepalive = true;?
while (keepalive)?
{?
try?
{?
Byte[] buffer = new Byte[2048];?
ns.Read(buffer,0,buffer.Length);?
string chatter = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(buffer);?
string[] tokens = chatter.Split(new Char[]{'|'});?
if (tokens[0] == "CHAT")?
{?
rtbChatIn.AppendText(tokens[1]);?
if(logging)?
logwriter.WriteLine(tokens[1]);?
}?
if (tokens[0] == "PRIV")?
{?
rtbChatIn.AppendText("Private from ");?
rtbChatIn.AppendText(tokens[1].Trim() );?
rtbChatIn.AppendText(tokens[2] + "\r\n");?
if(logging)?
{?
logwriter.Write("Private from ");?
logwriter.Write(tokens[1].Trim() );?
logwriter.WriteLine(tokens[2] + "\r\n");?
}?
}?
if (tokens[0] == "JOIN")?
{?
rtbChatIn.AppendText(tokens[1].Trim() );?
rtbChatIn.AppendText(" has joined the Chat\r\n");?
if(logging)?
{?
logwriter.WriteLine(tokens[1]+" has joined the Chat");?
}?
string newguy = tokens[1].Trim(new char[]{'\r','\n'});?
lbChatters.Items.Add(newguy);?
}?
if (tokens[0] == "GONE")?
{?
rtbChatIn.AppendText(tokens[1].Trim() );?
rtbChatIn.AppendText(" has left the Chat\r\n");?
if(logging)?
{?
logwriter.WriteLine(tokens[1]+" has left the Chat");?
}?
lbChatters.Items.Remove(tokens[1].Trim(new char[]{'\r','\n'}));?
}?
if (tokens[0] == "QU99v")?
{?
ns.Close();?
clientsocket.Close();?
keepalive = false;?
statusBar1.Text = "服務器端已停止";?
connected= false;?
btnSend.Enabled = false;?
btnDisconnect.Enabled = false;?
}?
}?
catch(Exception){}?
}?
}?
通過以上的一些函數，客戶端程序之間就可以進行自由地聊天了，各個用戶之間還可以互相發送悄悄話。所以程序已經實現了聊天室
的基本功能了，不過最后各個用戶還要正常地退出，那就要用到QuitChat（）函數了。該函數的具體實現如下：?
private void QuitChat()?
{?
if(connected)?
{?
try?
{?
string command = "GONE|" + clientname;?
Byte[] outbytes = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(command.ToCharArray());?
ns.Write(outbytes,0,outbytes.Length);?
clientsocket.Close();?
}?
catch(Exception)?
{?
}?
}?
if(logging)?
logwriter.Close();?
if(receive != null && receive.IsAlive)?
receive.Abort();?
this.Text = "客戶端";?
}?
到此為止，客戶端程序的主要部分都已經介紹完畢。還有一些按鈕控件的消息處理函數可以參見源代碼。同時，程序中還有一個聊天
記錄功能，該功能和現在流行的聊天軟件的記錄功能類似。不過限于篇幅，在這里就不一一介紹了，有興趣的讀者可以研究一下本文后面的
源代碼。?
這樣，客戶端程序就完成了。程序運行圖示如下：?
總結：?
本文向大家初步介紹了套接字的基本概念和實現套接字編程的基本原理，還通過一個很好的實例向大家展示了在C#下進行套接字編程
的實現方法和一些編程技巧。從中，我們不難發現運用C#進行套接字編程乃至網絡編程有許多優越之處。實例程序實現的思路清晰明了而且
通俗易懂，是一個相當不錯的例子，希望各位能好好研讀。同時還希望大家能進一步完善該程序，使之功能更強大、界面更友好。
========
C#異步套接字編程
本文比較適合初步接觸C#網絡編程的人，有興趣的話可以進來看看哦。
C#套接字編程需要引用的命名空間包括：
System.Net.Sockets.Socket
System.Net
想要實現異步通訊，就必需實現異步服務器和異步客戶端，兩者各司其職，當建立連接后就可以進行網絡數據的收發了。
在異步服務器端
1、創建套接字
2、綁定
3、監聽
4、接受連接請求
在異步客戶端
1、創建套接字
2、連接服務器
好了，開始進入今天的正題：
建立兩個WinForm工程：一個作為服務器工程取名為TcpServer，另一個作為客戶端工程取名為TcpClient。
TcpServer 窗體設計如下：
C#異步套接字編程
后臺代碼為：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
?
namespace TcpServer
{
? ? public partial class Form1 : Form
? ? {
? ? ? ? public Form1()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? InitializeComponent();
? ? ? ? }
?
? ? ? ? public Socket sckServer; ? ? ? ? ? ?//服務器端套接字
? ? ? ? public static Socket sckSend; ? ? ? //發送數據套接字
? ? ? ? byte[] ReceiveBuf = new byte[256]; ?//接收緩沖區
? ? ? ? byte[] SendBuf = new byte[256]; ? ? //發送緩沖區
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 啟動服務
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="sender"></param>
? ? ? ? /// <param name="e"></param>
? ? ? ? private void btnStartServer_Click(object sender, EventArgs e)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? //獲取Ip地址端口信息
? ? ? ? ? ? IPHostEntry local = Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName());
? ? ? ? ? ? IPAddress myIp = IPAddress.Parse(local.AddressList[0].ToString());
? ? ? ? ? ? IPEndPoint iep = new IPEndPoint(myIp, 8001);
?
? ? ? ? ? ? //創建服務器套接字
? ? ? ? ? ? sckServer = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
?
? ? ? ? ? ? //綁定
? ? ? ? ? ? sckServer.Bind(iep);
?
? ? ? ? ? ? //監聽
? ? ? ? ? ? sckServer.Listen(5);
?
? ? ? ? ? ? //接受連接請求
? ? ? ? ? ? sckServer.BeginAccept(new AsyncCallback(AcceptCallback), sckServer);
? ? ? ? ?}
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 接受連接請求回調函數
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void AcceptCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sock = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? Socket sckAccept = sock.EndAccept(ar);
? ? ? ? ? ? sckSend = sckAccept;
?
? ? ? ? ? ? //清空接收數據緩沖區
? ? ? ? ? ? Array.Clear(ReceiveBuf, 0, 256);
?
? ? ? ? ? ? //接收數據
? ? ? ? ? ? sckSend.BeginReceive(ReceiveBuf, 0, 256, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallback),sckSend);
?
? ? ? ? ? ? //接受連接請求
? ? ? ? ? ? sckServer.BeginAccept(new AsyncCallback(AcceptCallback), sckServer);?
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 接收數據回調函數
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void ReceiveCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sckReceive = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? int revLength = sckReceive.EndReceive(ar);
?
? ? ? ? ? ? //把接收到的數據轉成字符串顯示到界面
? ? ? ? ? ? string strReceive = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(ReceiveBuf, 0, 256);
? ? ? ? ? ? txtReceive.Text = strReceive;
?
? ? ? ? ? ? //再次接收數據
? ? ? ? ? ? sckReceive.BeginReceive(ReceiveBuf, 0, 256, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallback), sckReceive);
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 發送數據
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="sender"></param>
? ? ? ? /// <param name="e"></param>
? ? ? ? private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? SendBuf = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(txtSend.Text);
? ? ? ? ? ? sckSend.BeginSend(SendBuf, 0, SendBuf.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(SendCallback), sckSend);
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 發送數據回調函數
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void SendCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sckSend = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? int sendLength = sckSend.EndSend(ar);
? ? ? ? }
? ? }
}
?
TcpClient 窗體設計如下：
C#異步套接字編程
后臺代碼為：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
?
namespace TcpClient
{
? ? public partial class Form1 : Form
? ? {
? ? ? ? public Form1()
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? InitializeComponent();
? ? ? ? }
?
? ? ? ? public Socket sckClient; ? ? ? ? ? ?//客戶端套接字
? ? ? ? byte[] ReceiveBuf = new byte[256]; ?//接收緩沖區
? ? ? ? byte[] SendBuf = new byte[256]; ? ? //發送緩沖區
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 連接服務器
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="sender"></param>
? ? ? ? /// <param name="e"></param>
? ? ? ? private void btnConnect_Click(object sender, EventArgs e)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? //獲取Ip地址端口信息
? ? ? ? ? ? IPHostEntry local = Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName());
? ? ? ? ? ? IPAddress myIp = IPAddress.Parse(local.AddressList[0].ToString());
? ? ? ? ? ? IPEndPoint iep = new IPEndPoint(myIp, 8001);
?
? ? ? ? ? ? //創建客戶端套接字
? ? ? ? ? ? sckClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
?
? ? ? ? ? ? //連接服務器
? ? ? ? ? ? sckClient.BeginConnect(iep, new AsyncCallback(ConnectCallback), sckClient);
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 連接服務器回調函數
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void ConnectCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sckConnect = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? sckConnect.EndConnect(ar);
?
? ? ? ? ? ? //清空接收數據緩沖區
? ? ? ? ? ? Array.Clear(ReceiveBuf, 0, 256);
?
? ? ? ? ? ? //接收數據
? ? ? ? ? ? sckClient.BeginReceive(ReceiveBuf, 0, 256, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallback), sckClient);
?
? ? ? ? ? ? //連接成功提示
? ? ? ? ? ? MessageBox.Show("連接成功！");
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 接收數據回調函數
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void ReceiveCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sckReceive = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? int revLength = sckReceive.EndReceive(ar);
?
? ? ? ? ? ? //把接收到的數據轉成字符串顯示到界面
? ? ? ? ? ? string strReceive = System.Text.Encoding.Default.GetString(ReceiveBuf, 0, 256);
? ? ? ? ? ? txtReceive.Text = strReceive;
?
? ? ? ? ? ? //再次接收數據
? ? ? ? ? ? sckClient.BeginReceive(ReceiveBuf, 0, 256, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveCallback), sckClient);
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 發送數據
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="sender"></param>
? ? ? ? /// <param name="e"></param>
? ? ? ? private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? SendBuf = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(txtSend.Text);
? ? ? ? ? ? sckClient.BeginSend(SendBuf, 0, SendBuf.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(SendCallback), sckClient);
? ? ? ? }
?
? ? ? ? /// <summary>
? ? ? ? /// 發送數據回調函數
? ? ? ? /// </summary>
? ? ? ? /// <param name="ar"></param>
? ? ? ? private void SendCallback(IAsyncResult ar)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Socket sckSend = (Socket)ar.AsyncState;
? ? ? ? ? ? int sendLen = sckSend.EndSend(ar);
? ? ? ? }
? ? }
}
?
好了，現在就可以進行測試了。
首先，運行服務器程序，點擊<啟動>按鈕，就可以開啟服務器了。
然后，運行客戶端程序，點擊<連接>按鈕，就能夠連接服務器了。這時通訊就算建立起來了，趕快試試效果吧！
在服務器的發送區輸入“123456”，點擊<發送>按鈕，數據就會發送到客戶端的接收區。
在客戶端的發送區輸入“hello word”，點擊<發送>按鈕，字符串就會發送到服務器的接收區。
========
C# 實現的多線程異步Socket數據包接收器框架
http://blog.csdn.net/jubao_liang/article/details/4005438幾天前在博問中看到一個C# Socket問題，就想到筆者2004年做的一個省級交通流量接收服務器項目，當時的基本求如下：
接收自動觀測設備通過無線網卡、Internet和Socket上報的交通量數據包
全年365*24運行的自動觀測設備5分鐘上報一次觀測數據，每筆記錄約2K大小
規劃全省將有100個左右的自動觀測設備（截止2008年10月還只有30個）
? ? ? 當時，VS2003才發布年多，筆者也是接觸C#不久。于是Google了國內國外網，希望找點應用C#解決Socket通信問題的思路和代碼。最
后，找 到了兩篇幫助最大的文章：一篇是國人寫的Socket接收器框架，應用了獨立的客戶端Socket會話（Session）概念，給筆者提供了一
個接收服務 器的總體框架思路；另一篇是美國人寫的，提出了多線程、分段接收數據包的技術方案，描述了多線程、異步Socket的許多實
現細節，該文堅定了筆者采用多 線程和異步方式處理Socket接收器的技術路線。
? ? ?具體實現和測試時筆者還發現，在Internet環境下的Socket應用中，需要系統有極強的容錯能力：沒有辦法控制異常，就必須允許它
們存在（附加源 代碼中可以看到，try{}catch{}語句較多）。對此，筆者設計了一個專門的檢查和清理線程，完成無效或超時會話的清除
和資源釋放工作。
? ? ?依稀記得，國內框架作者的名稱空間有ibm，認為是IBM公司職員，通過郵件后才知道其人在深圳。筆者向他請教了幾個問題，相互探
討了幾個技術關鍵點。可 惜，現在再去找，已經查不到原文和郵件了。只好借此機會，將本文獻給這兩個素未謀面的技術高人和同行，也
盼望拙文或源碼能給讀者一點有用的啟發和幫助。
1、主要技術思路
? ? ?整個系統由三個核心線程組成，并由.NET線程池統一管理：
偵聽客戶端連接請求線程：ListenClientRequest()，循環偵聽客戶端 連接請求。如果有，檢測該客戶端IP，看是否是同一觀測設備，然后
建立一個客戶端TSession對象，并通過Socket異步調用方法 BeginReceive()接收數據包、EndReceive()處理數據包
數據包處理線程：HandleDatagrams()，循環檢測數據包隊列_datagramQueue，完成數據包解析、判斷類型、存儲等工作
客戶端狀態檢測線程：CheckClientState()，循環檢查客戶端會話表_sessionTable，判斷會話對象是否有效，設置超時會話關閉標志，清
楚無效會話對象及釋放其資源
2、主要類簡介
? ? ?系統主要由3個類組成：
TDatagramReceiver（數據包接收服務器）：系統的核心進程類，建立Socket連接、處理與存儲數據包、清理系統資源，該類提供全部的
public屬性和方法
TSession（客戶端會話）：由每個客戶端的Socket對象組成，有自己的數據緩沖區，清理線程根據該對象的最近會話時間判斷是否超時
TDatagram（數據包類）：判斷數據包類別、解析數據包
3、關鍵函數和代碼
? ? ?下面簡介核心類TDatagramReceiver的關鍵實現代碼。
3.1 ?系統啟動
? ? ? 系統啟動方法StartReceiver()首先清理資源、創建數據庫連接、初始化若干計數值，然后創建服務器端偵聽Socket對象，最后調用
靜態方法ThreadPool.QueueUserWorkItem()在線程池中創建3個核心處理線程。
復制代碼
/// <summary>
/// ?啟動接收器
/// </summary>
public bool StartReceiver()
{
? ? try
? ? {
? ? ? ? _stopReceiver = true;
? ? ? ? this.Close();
? ? ? ? if (!this.ConnectDatabase()) return false;
? ? ? ? _clientCount = 0;
? ? ? ? _datagramQueueCount = 0;
? ? ? ? _datagramCount = 0;
? ? ? ? _errorDatagramCount = 0;
? ? ? ? _exceptionCount = 0;
? ? ? ? _sessionTable = new Hashtable(_maxAllowClientCount);
? ? ? ? _datagramQueue = new Queue<TDatagram>(_maxAllowDatagramQueueCount);
? ? ? ? _stopReceiver = false; ?// 循環中均要該標志
? ? ? ? if (!this.CreateReceiverSocket()) ?//建立服務器端 Socket 對象
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? return false;
? ? ? ? }
? ? ? ? // 偵聽客戶端連接請求線程, 使用委托推斷, 不建 CallBack 對象
? ? ? ? if (!ThreadPool.QueueUserWorkItem(ListenClientRequest))
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? return false;
? ? ? ? }
? ? ? ? // 處理數據包隊列線程
? ? ? ? if (!ThreadPool.QueueUserWorkItem(HandleDatagrams))
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? return false;
? ? ? ? }
? ? ? ? // 檢查客戶會話狀態, 長時間未通信則清除該對象
? ? ? ? if (!ThreadPool.QueueUserWorkItem(CheckClientState))
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? return false;
? ? ? ? }
? ? ? ? _stopConnectRequest = false; ?// 啟動接收器，則自動允許連接
? ? }
? ? catch
? ? {
? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? _stopReceiver = true;
? ? }
? ? return !_stopReceiver;
}
復制代碼
? ? ? 下面是創建偵聽Socket對象的方法代碼。
復制代碼
/// <summary>
/// 創建接收服務器的 Socket, 并偵聽客戶端連接請求
/// </summary>
private bool CreateReceiverSocket()
{
? ? try
? ? {
? ? ? ? _receiverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
? ? ? ? _receiverSocket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, _tcpSocketPort)); ?// 綁定端口
? ? ? ? _receiverSocket.Listen(_maxAllowListenQueueLength); ?// 開始監聽
? ? ? ? return true;
? ? }
? ? catch
? ? {
? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? return false;
? ? }
}
復制代碼
3.2 ?偵聽客戶端連接請求
? ? ? 服務器端循環等待客戶端連接請求。一旦有請求，先判斷客戶端連接數是否超限，接著檢測該客戶端IP地址，一切正常后建立
TSession對象，并調用異步方法接收客戶端Socket數據包。
? ? ? 代碼中，Socket讀到數據時的回調AsyncCallback委托方法EndReceiveData()完成數據接收工作，正常情況下啟動另一個異步
BeginReceive()調用。
? ? ? .NET中，每個異步方法都有自己的獨立線程，異步處理其實也基于多線程機制的。下面代碼中的異步套異步調用，既占用較大的系統
資源，也給處理帶來意想不到的結果，更是出現異常時難以控制和處理的關鍵所在。
復制代碼
/// <summary>
/// 循環偵聽客戶端請求，由于要用線程池，故帶一個參數
/// </summary>
private void ListenClientRequest(object state)
{
? ? Socket client = null;
? ? while (!_stopReceiver)
? ? {
? ? ? ? if (_stopConnectRequest) ?// ?停止客戶端連接請求
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? if (_receiverSocket != null)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _receiverSocket.Close(); ?// 強制關閉接收器
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? catch
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? finally
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 必須為 null，否則 disposed 對象仍然存在，將引發下面的錯誤
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _receiverSocket = null;
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? continue;
? ? ? ? }
? ? ? ? else
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? if (_receiverSocket == null)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? if (!this.CreateReceiverSocket())
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? continue;
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? try
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? if (_receiverSocket.Poll(_loopWaitTime, SelectMode.SelectRead))
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? // 頻繁關閉、啟動時，這里容易產生錯誤（提示套接字只能有一個）
? ? ? ? ? ? ? ? client = _receiverSocket.Accept();
? ? ? ? ? ? ? ? if (client != null && client.Connected)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (this._clientCount >= this._maxAllowClientCount)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Close();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? else if (CheckSameClientIP(client)) ?// 已存在該 IP 地址
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Close();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? TSession session = new TSession(client);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.LoginTime = DateTime.Now;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? lock (_sessionTable)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? int preSessionID = session.ID;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? while (true)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (_sessionTable.ContainsKey(session.ID)) ?// 有可能重復該編號
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.ID = 100000 + preSessionID;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _sessionTable.Add(session.ID, session); ?// 登記該會話客戶端
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _clientCount);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? this.OnClientRequest();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try ?// 客戶端連續連接或連接后立即斷開，易在該處產生錯誤，系統忽略之
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 開始接受來自該客戶端的數據
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.ClientSocket.BeginReceive(session.ReceiveBuffer, 0,?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.ReceiveBufferLength, SocketFlags.None, EndReceiveData, session);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.DisconnectType = TDisconnectType.Exception;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.State = TSessionState.NoReply;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else if (client != null) ?// 非空，但沒有連接（connected is false）
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Close();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? catch
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? ? ? if (client != null)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? client.Close();
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? // 該處可以適當暫停若干毫秒
? ? }
? ? // 該處可以適當暫停若干毫秒
}
復制代碼
3.3 ?處理數據包
? ? ? 該線程循環查看數據包隊列，完成數據包的解析與存儲等工作。具體實現時，如果隊列中沒有數據包，可以考慮等待若干毫秒，提高
CPU利用率。
復制代碼
private void HandleDatagrams(object state)
{
? ? while (!_stopReceiver)
? ? {
? ? ? ? this.HandleOneDatagram(); ?// 處理一個數據包
? ? ? ? if (!_stopReceiver)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? // 如果連接關閉，則重新建立，可容許幾個連接錯誤出現
? ? ? ? ? ? if (_sqlConnection.State == ConnectionState.Closed)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? this.OnReceiverWork();
? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _sqlConnection.Open();
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? catch
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? this.OnReceiverException();
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
}
/// <summary>
/// 處理一個包數據，包括：驗證、存儲
/// </summary>
private void HandleOneDatagram()
{
? ? TDatagram datagram = null;
? ? lock (_datagramQueue)
? ? {
? ? ? ? if (_datagramQueue.Count > 0)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? datagram = _datagramQueue.Dequeue(); ?// 取隊列數據
? ? ? ? ? ? Interlocked.Decrement(ref _datagramQueueCount);
? ? ? ? }
? ? }
? ? if (datagram == null) return;
? ? datagram.Clear();
? ? datagram = null; ?// 釋放對象
}
復制代碼
3.4 ?檢查與清理會話
? ? ? 本線程負責處理建立連接后的客戶端會話TSession或Socket對象的關閉與資源清理工作，其它方法中出現異常等情況，盡可能標記相
關TSession對象的屬性NoReply=true，表示該會話已經無效、需要清理。
? ? ? ?檢查會話隊列并清理資源分3步：第一步，Shutdown()客戶端Socket，此時可能立即觸發某些Socket的異步方法 EndReceive()；第
二步，Close()客戶端Socket，釋放占用資源；第三步，從會話表中清除該會話對象。其中，第一步完成后，某個 TSession也許不會立即到
第二步，因為可能需要處理其異步結束方法。
? ? ? 需要指出， 由于涉及多線程處理，需要頻繁加解鎖操作，清理工作前先建立一個會話隊列列副本sessionTable2，檢查與清理該隊副
本列列的TSession對象。
復制代碼
/// <summary>
/// 檢查客戶端狀態（掃描方式，若長時間無數據，則斷開）
/// </summary>
private void CheckClientState(object state)
{
? ? while (!_stopReceiver)
? ? {
? ? ? ? DateTime thisTime = DateTime.Now;
? ? ? ? // 建立一個副本 ，然后對副本進行操作
? ? ? ? Hashtable sessionTable2 = new Hashtable();
? ? ? ? lock (_sessionTable)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? foreach (TSession session in _sessionTable.Values)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? if (session != null)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? sessionTable2.Add(session.ID, session);
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? foreach (TSession session in sessionTable2.Values) ?// 對副本進行操作
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Monitor.Enter(session);
? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? if (session.State == TSessionState.NoReply) ?// 分三步清除一個 Session
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.State = TSessionState.Closing;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (session.ClientSocket != null)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 第一步：shutdown
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.ClientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else if (session.State == TSessionState.Closing)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.State = TSessionState.Closed;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (session.ClientSocket != null)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 第二步： Close
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.ClientSocket.Close();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? catch { }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else if (session.State == TSessionState.Closed)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? lock (_sessionTable)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 第三步：remove from table
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _sessionTable.Remove(session.ID);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Decrement(ref _clientCount);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? this.OnClientRequest();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.Clear(); ?// 清空緩沖區
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? else if (session.State == TSessionState.Normal) ?// 正常的會話?
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? TimeSpan ts = thisTime.Subtract(session.LastDataReceivedTime);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (Math.Abs(ts.TotalSeconds) > _maxSocketDataTimeout) ?// 超時，則準備斷開連接
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.DisconnectType = TDisconnectType.Timeout;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? session.State = TSessionState.NoReply; ?// 標記為將關閉、準備斷開
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? finally
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? Monitor.Exit(session);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? } ?// end foreach
? ? ? ? sessionTable2.Clear();
? ? } ?// end while
}?
復制代碼
4 、結語
? ? ?基于多線程處理的系統代價是比較大的，需要經常調用加/解鎖方法lock()或Monitor.Enter()，需要經常創建處理線程等。從實際運
行效果 看，筆者的實現方案有較好的穩定性：2005年4月到5月間，在一個普通PC機器上連續運行30多天不出一點故障。同時，筆者采用了
時序區間判重等算法， 有效地提高了系統處理與響應速度。測試表明，在普通的PC機器（P4 2.0）上，可以做到0.5秒處理一個數據包，如
果優化代碼和服務器，還有較大的性能提升空間。
? ? ?上面的代碼是筆者實現的省級公路交通流量數據服務中心（DSC）項目中的接收服務器框架部分，整個系統還包括：數據轉發交通部的
轉發服務器、數據遠程查詢客戶端、綜合報表數據處理系統、數據在線發布系統、系統運行監控系統等。
? ? ?實際的接收服務器類及其輔助類超過3K行，整個系統則超過了60K。因為是早期實現的程序，難免有代碼粗糙、方法欠妥的感覺，只有
留待下個版本完善擴充 了。由于與甲方有保密合同和版權保護等，不可能公開全部源代碼，刪減也有不當之處，讀者發現時請不吝指正。
下面是帶詳細注釋的代碼下載URL。
下載框架源碼
? ? ?附注：筆者補充了有關數據包界限、間斷、重疊等內容，請參考指正。
標簽: Socket
?
C# 實現的多線程異步Socket數據包接收器框架（補記）
? ? ?國慶假日的最后一天，用近9個小時寫完了C# 實現的多線程異步Socket數據包接收器框架（包括刪減代碼的時間）。飯后散步回來再
看，好家伙，有300多個Page Views了，超過筆者在codeproject上首日前幾個小時的PV速度了。呵呵，如果發表在筆者原博客網上，估計就
是自己反反復復修改記錄的數十個PV了！終究是彼網牛人高手太多。
? ? ?散步時仔細想想該文，發覺有三個Socket通信中關鍵與著名的問題沒有講到或沒有講清楚：
數據包界限符問題。根據原項目中交通部標準，在連續觀測站中數據包中，使用<>兩個字符表示有效數據包開始和結束。實際項目有各自的
具體技術規范
數據包不連續問題。在TCP/IP等通信中，由于時延等原因，一個數據包被Socket做兩次或多次接收，此時在接收第一個包后，必須保存到
TSession的DatagramBuffer中，在以后一并處理
包并發與重疊問題。由于客戶端發送過快或設備故障等原因，一次接收到一個半、兩個或多個包文。此時，也需要處理、一個半、兩個或多
個包
? ? ?先補充異步BeginReceive()回調函數EndReceiveData()中的數據包分合函數ResolveBuffer()。
復制代碼
/// <summary>
/// 1) 報文界限字符為<>，其它為合法字符,?
/// 2) 按報文頭、界限標志抽取報文，可能合并包文
/// 3) 如果一次收完數據，此時 DatagramBuffer 為空
/// 4) 否則轉存到包文緩沖區 session.DatagramBuffer
/// </summary>
private void ResolveBuffer(TSession session, int receivedSize)
{
? ? // 上次留下的報文緩沖區非空（注意：必然含有開始字符 <，空時不含 <）
? ? bool hasBeginChar = (session.DatagramBufferLength > 0);?
? ? int packPos = 0; ?// ReceiveBuffer 緩沖區中包的開始位置
? ? int packLen = 0; ?// 已經解析的接收緩沖區大小
? ? byte dataByte = 0; ?// 緩沖區字節
? ? int subIndex = 0; ? // 緩沖區下標
? ? while (subIndex < receivedSize)
? ? {
? ? ? ? // 接收緩沖區數據，要與報文緩沖區 session.DatagramBuffer 同時考慮
? ? ? ? dataByte = session.ReceiveBuffer[subIndex];
? ? ? ??
? ? ? ? if (dataByte == TDatagram.BeginChar) // 是數據包的開始字符<，則前面的包文均要放棄
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? // <前面有非空串（包括報文緩沖區），則前面是錯包文，防止 AAA<A,1,A> 兩個報文一次讀現象
? ? ? ? ? ? if (packLen > 0) ?
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramCount); ? ? ? // 前面有非空字符
? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount); ?// 一個錯誤包
? ? ? ? ? ? ? ? this.OnDatagramError();
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? session.ClearDatagramBuffer(); ?// 清空會話緩沖區，開始一個新包
? ? ? ? ? ? packPos = subIndex; ? // 新包起點，即<所在位置
? ? ? ? ? ? packLen = 1; ? ? ? ? ?// 新包的長度（即<）
? ? ? ? ? ? hasBeginChar = true; ?// 新包有開始字符
? ? ? ? } ? ? ? ?
? ? ? ? else if (dataByte == TDatagram.EndChar) ?// 數據包的結束字符 >
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? if (hasBeginChar) ?// 兩個緩沖區中有開始字符<
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ++packLen; ?// 長度包括結束字符>
? ? ? ? ? ? ? ? // >前面的為正確格式的包，則分析該包，并準備加入包隊列
? ? ? ? ? ? ? ? AnalyzeOneDatagram(session, packPos, packLen);
? ? ? ? ? ? ? ? packPos = subIndex + 1; ?// 新包起點。注意：subIndex 在循環最后處 + 1
? ? ? ? ? ? ? ? packLen = 0; ? ? ? ? ? ? // 新包長度
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? else ?// >前面沒有開始字符，則認為結束字符>為一般字符，待后續的錯誤包處理
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ++packLen; ?// ?hasBeginChar = false;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? else ?// 非界限字符<>，就是是一般字符，長度 + 1，待解析包處理
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ++packLen;
? ? ? ? }
? ? ? ? ++subIndex; ?// 增加下標號
? ? } ?// end while
? ? if (packLen > 0) ?// 剩下的待處理串，分兩種情況
? ? {
? ? ? ? // 剩下包文，已經包含首字符且不超長，轉存到包文緩沖區中，待下次處理
? ? ? ? if (hasBeginChar && packLen + session.DatagramBufferLength <= _maxDatagramSize)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? session.CopyToDatagramBuffer(packPos, packLen);
? ? ? ? }
? ? ? ? else ?// 不含首字符，或超長
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramCount);
? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount);
? ? ? ? ? ? this.OnDatagramError();
? ? ? ? ? ? session.ClearDatagramBuffer(); ?// 丟棄全部數據
? ? ? ? }
? ? }
} ? ??
復制代碼
? ? ?分析包文AnalyzeOneDatagram()函數代碼補充如下：
復制代碼
/// <summary>
/// 具有<>格式的數據包加入到隊列中
/// </summary>
private void AnalyzeOneDatagram(TSession session, int packPos, int packLen)
{
? ? if (packLen + session.DatagramBufferLength > _maxDatagramSize) ?// 超過長度限制
? ? {
? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramCount);
? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount);
? ? ? ? this.OnDatagramError();
? ? }
? ? else // 一個首尾字符相符的包，此時需要判斷其類型
? ? {
? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramCount);
? ? ? ? TDatagram datagram = new TDatagram();
? ? ? ? if (!datagram.CheckDatagramKind()) ?// 包格式錯誤（只能是短期BG、或長期SG包）
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramCount);
? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount);
? ? ? ? ? ? this.OnDatagramError();
? ? ? ? ? ? datagram = null; ?// 丟棄當前包
? ? ? ? }
? ? ? ? else ?// 實時包、定期包，先解析數據，判斷正誤，并發回確認包
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? datagram.ResolveDatagram();
? ? ? ? ? ? if (true) ?// 正確的包才入包隊列
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _datagramQueueCount);
? ? ? ? ? ? ? ? lock (_datagramQueue)
? ? ? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? _datagramQueue.Enqueue(datagram); ?// 數據包入隊列
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? Interlocked.Increment(ref _errorDatagramCount);
? ? ? ? ? ? ? ? this.OnDatagramError();
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
? ? session.ClearDatagramBuffer(); ?// 清包文緩沖區
}
復制代碼
? ? ?TSession的拷貝轉存數據包文的方法CopyToDatagramBuffer()代碼如下：
復制代碼
/// <summary>
/// 拷貝接收緩沖區的數據到數據緩沖區（即多次讀一個包文）
/// </summary>
public void CopyToDatagramBuffer(int startPos, int packLen) ?
{
? ? int datagramLen = 0;
? ? if (DatagramBuffer != null) datagramLen = DatagramBuffer.Length;
? ? // 調整長度（DataBuffer 為 null 不會出錯）
? ? Array.Resize(ref DatagramBuffer, datagramLen + packLen);
? ? // 拷貝到數據就緩沖區
? ? Array.Copy(ReceiveBuffer, startPos, DatagramBuffer, datagramLen, packLen);
}
復制代碼
? ? ?代碼中注釋比較詳細了，下面指出其思路：
使用TSession會話對象的字節數組ReceiveBuffer保存BeginReceiver()接收到的數據，使用 字節數組DatagramBuffer保存一次接收后分解
或合并的剩下的包文。本項目中，由于是5分鐘一個包，正常情況下不需要用到 DatagramBuffer數組
處理ReceiveBuffer中的字節數據包時，先考慮DatagramBuffer是否有開始字符<。如果有，則當前包文是前個包文的補充，否則前個包文是
錯誤的。正確的包文可能存在于兩個緩沖區中，見分析函數AnalyzeOneDatagram()
分析完接收數據包后，剩下的轉存到DatagramBuffer中，見函數CopyToDatagramBuffer()
? ? ?設計時考慮的另一個重要問題就是處理速度。如果自動觀測站達到100個，此時5*60=300秒鐘就有100個包，即每3秒種一個包，不存在
處理速度慢問 題。但是，真正耗時的是判斷包是否重復！特別地，當設備故障時存在混亂上傳數據包現象，此時將存在大量的重復包。筆
者采用了所謂的區間判重算法，較好地解 決了判重速度問題，使得系統具有很好的可伸縮性（分析算法的論文被EI核心版收錄，呵呵，意
外收獲）。事實上，前年的交通部接收服務器還不具備該項功能， 可能是太費時間了。
? ? ?還有，就是在.NET Framework的托管CLR下，系統本身的響應速度如何？當時的確沒有把握，認為只要穩定性和速度滿足要求就行了。
三年半運行情況表明，系統有良好的處理速度、很好的穩定性、滿足了部省要求。
========
.NET(C#)：使用UPnP來穿透NAT使內網接口對外網可見
在寫完Object 672后，軟件的一個致命問題暴露出來，如果服務器和客戶端都在內網環境下，即雙方都通過NAT來接觸外網，那么此時客戶端是無法直接和服務器交流的。
?
解決方案可以是：
1：把服務器部署在不存在NAT的公網環境下。
?
2：使用常見的NAT穿透方法比如UDP打洞，或者STUN協議，但是這些方法都需要另一個已知的部署在公網環境下的服務器。
?
3：就是這篇文章主要討論的方案，即不需要部署任何公網環境下的服務器，通過路由器支持的UPnP協議來把內網的接口綁定到公網接口上
。
?
UPnP的一大優勢就是不會像UDP打洞那樣，內網接口不需要先向外部接口發送UDP包來把綁定的公網接口告訴NAT，而且對于對稱NAT，UDP打
洞是無效的。而UPnP一旦設置成功后，內網接口完全以綁定的公網接口暴露在公網中。
演示程序的運行是這樣的：
image
具體過程：
??
1. 輸出用戶Host Name和內網IP地址。
? ?
2. 通過UPnP把內網IP地址，內部端口號綁定到一個外部端口號上。
? ?
3. 通過HTTP從外部網站獲取公網IP地址。
? ?
4. 在內網中創建TCP Socket服務器。
? ?
5. 建立另一個TCP Socket客戶端，然后嘗試連接上面獲取的公網IP和UPnP綁定的外部端口。
? ?
6. 如果一切沒有問題的話，此時會成功連接到服務器，并收到回應！
?
在.NET環境下使用Windows的UPnP組件需要現在工程中引用：NATUPnP 1.0 Type Library，這是一個COM類庫。
?
下面開始逐句分析源代碼，源代碼均擬用戶已加入下列命名空間：
? ?
using System.Net; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ?
using System.Net.Sockets; ? ? ? ? ? ?
? ?
using System.Text.RegularExpressions; ?//提取IP時的正則
? ?
using System.Threading.Tasks; ? ? ? ? ?//Task
? ?
using System.IO; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //讀取服務器信息用到StreamReader
? ?
using NATUPNPLib; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//Windows UPnP COM組件
?
首先輸出本機（也就是內網接口信息），這個很簡單了：
//獲取Host Name
var name =Dns.GetHostName();
? ?
Console.WriteLine("用戶："+ name);
? ?
//從當前Host Name解析IP地址，篩選IPv4地址是本機的內網IP地址。
? ?
var ipv4 =Dns.GetHostEntry(name).AddressList.Where(i => i.AddressFamily ==AddressFamily.InterNetwork).FirstOrDefault();
? ?
Console.WriteLine("內網IP："+ ipv4);
接 下來就是設置UPnP了，首先需要初始化UPnPNAT類型（他是一個接口，只不過通過CoClass特性把執行導向UPnPNATClass類型），接 著通
過UPnPNAT的StaticPortMappingCollection來添加或者刪除UPnP綁定。注意在沒有路由器或者路由器的UPnP不開 啟的情況下，
StaticPortMappingCollection屬性可能會返回null。
代碼如下：
Console.WriteLine("設置UPnP");
??
//UPnP綁定信息
var eport =8733;
??
var iport =8733;
??
var description ="Mgen測試";
//創建COM類型
? ?
var upnpnat =newUPnPNAT();
? ?
var mappings = upnpnat.StaticPortMappingCollection;
//錯誤判斷
? ?
if (mappings ==null)
{
? ? Console.WriteLine("沒有檢測到路由器，或者路由器不支持UPnP功能。");
? ? return;
}
?
//添加之前的ipv4變量（內網IP），內部端口，和外部端口
? ?
mappings.Add(eport, "TCP", iport, ipv4.ToString(), true, description);
Console.WriteLine("外部端口：{0}", eport);
? ?
Console.WriteLine("內部端口：{0}", iport);
如果成功后，你應該可以在路由器的UPnP選項中看到這些數據：
image
設置好UPnP后，開始獲取外網IP地址，可以通過這個網址（http://checkip.dyndns.org/）。此時只需要發送一個HTTP GET請求，然后把返
回的HTML中的IP地址提取出來就可以了，我們用正則來提取IP地址。
?
代碼如下：
??
//外網IP變量
??
string eip;
? ?
//正則
? ?
var regex =@"\b\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\b";
??
using (var webclient =newWebClient())
{
??
? ? var rawRes = webclient.DownloadString("http://checkip.dyndns.org/");
? ? eip =Regex.Match(rawRes, regex).Value; ??
}
? ?
Console.WriteLine("外網IP："+ eip);
?
OK，這個時候（如果一切順利的話），一切準備工作都做好了。我們有了：內網IP，內部端口，外網IP，外部端口。那么就可以做一個TCP
連接做測試了。
?
直接建立一個TCP服務端，代表在NAT下的服務器，注意端口號要綁定到UPnP設置時的內部端口。
?
代碼：
??
//在NAT下的服務器
? ?
var socket =newSocket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
? ?
//綁定內網IP和內部端口
??
socket.Bind(newIPEndPoint(ipv4, iport));
? ?
socket.Listen(1);
//在另一個線程中運行客戶端Socket
? ?
Task.Run(() =>
? ?
? ? {
? ?
? ? ? ? Task.Delay(1000);
? ?
? ? ? ? ClientSocket(eip, eport);
??
? ? });
? ?
//成功連接
? ?
var client = socket.Accept();
? ?
//服務器向客戶端發送信息
? ?
client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("=== 歡迎來到Mgen的服務器！==="+Environment.NewLine));
??
Console.ReadKey(false);
上 面的ClientSocket方法就是客戶端的Socket連接執行，注意TCP協議是不保留數據邊界的，因此服務器在發送消息時，后面加了個換行符?
（Environment.NewLine），然后在客戶端接受數據時，使用Socket –> NetworkStream –> StreamReader的嵌套組合，最后由
StreamReader的ReadLine讀取數據，這樣確保會讀到最后的換行符。
?
ClientSocket方法的執行代碼：
//ip參數和port參數是公網的IP地址，和UPnP中的外部端口
? ?
staticvoid ClientSocket(string ip, int port)
? ?
{
??
? ? try
??
? ? {
??
? ? ? ? Console.WriteLine("建立客戶端TCP連接");
??
? ? ? ? var socket =newSocket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
? ?
? ? ? ? socket.Connect(newIPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), port));
? ? ? ? using (var ns =newNetworkStream(socket))
? ?
? ? ? ? using (var sr =newStreamReader(ns, Encoding.Unicode))
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ?Console.WriteLine("收到來自服務器的回應：");
? ?
? ? ? ? ? ? Console.WriteLine(sr.ReadLine());
??
? ? ? ? }
? ?}
? ? catch (Exception ex)
? ? {
? ? ? ? Console.WriteLine(ex.Message);
? ? }
}
OK。
?
源代碼下載 ? ? 下載頁面 ? ? ?注意：鏈接是微軟SkyDrive頁面，下載時請用瀏覽器直接下載，用某些下載工具可能無法下載 ? ? ?源代
碼環境：Microsoft Visual Studio Express 2012 for Windows Desktop ? ? ?注意：源代碼不包含引用的外部類庫文件
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總結
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