C# Socket网络编程

C# Socket网络编程是一种在.NET环境下进行网络通信的关键技术，它允许开发者通过套接字（Socket）实现不同主机之间的数据传输，无论是在同一台计算机上还是跨越互联网，下面将详细介绍C# Socket网络编程的基本概念、操作步骤以及相关示例。

基本概念

1、Socket：

套接字是网络通信中用于描述IP地址和端口号的组合，是网络通信的基础。

在C#中，Socket类提供了对套接字的操作方法，如创建、绑定、监听、接受连接、发送和接收数据等。

2、协议：

TCP（传输控制协议）：提供可靠、有序和无差错的数据传输服务，适用于需要确保数据完整性的应用，如HTTP、FTP等。

UDP（用户数据报协议）：一个简单的面向数据报的无连接协议，数据传输效率高但不如TCP可靠。

3、端口：

端口号用于标识计算机上的特定进程或服务，范围从0到65535。

常见的端口号包括HTTP的80端口、FTP的21端口等。

操作步骤

以TCP为例，C# Socket网络编程的基本步骤如下：

1、创建Socket对象：

使用Socket类的构造函数创建一个套接字实例，指定地址族、套接字类型和协议类型。

Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

2、绑定端口：

将套接字与本地IP地址和端口号绑定，以便接收来自客户端的连接请求。

socket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, port));

3、开始监听：

调用Listen方法使套接字进入监听状态，准备接受来自客户端的连接请求。

socket.Listen(backlog);（其中backlog指定了排队的最大连接请求数）

4、接受连接：

当有客户端请求连接时，调用Accept方法接受连接请求，并返回一个新的套接字对象用于与该客户端通信。

Socket clientSocket = socket.Accept();

5、发送和接收数据：

使用Send和Receive方法在套接字上发送和接收数据。

clientSocket.Send(data, SocketFlags.None); 和byte[] buffer = new byte[1024]; int bytesReceived = clientSocket.Receive(buffer, SocketFlags.None);

6、关闭套接字：

通信完成后，调用Close方法关闭套接字释放资源。

clientSocket.Close(); 和socket.Close();

示例代码

以下是一个简单的C# Socket网络编程示例，展示了如何在服务器端和客户端之间建立连接并发送消息：

服务器端代码

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建套接字
        Socket serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
        IPEndPoint localEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 5000);
        serverSocket.Bind(localEndPoint);
        serverSocket.Listen(10);
        Console.WriteLine("Server is listening on port 5000...");
        while (true)
        {
            // 接受客户端连接
            Socket clientSocket = serverSocket.Accept();
            Console.WriteLine("Client connected!");
            // 接收数据
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int bytesReceived = clientSocket.Receive(buffer, SocketFlags.None);
            string message = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesReceived);
            Console.WriteLine("Message from client: " + message);
            // 发送响应
            string response = "Hello, Client!";
            byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(response);
            clientSocket.Send(data, data.Length, SocketFlags.None);
            Console.WriteLine("Response sent to client.");
            // 关闭客户端套接字
            clientSocket.Close();
        }
    }
}

客户端代码

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
class Program
{
    static void Main()
    {
        // 创建套接字
        Socket clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
        IPEndPoint remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 5000);
        clientSocket.Connect(remoteEndPoint);
        Console.WriteLine("Connected to server!");
        // 发送数据
        string message = "Hello, Server!";
        byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
        clientSocket.Send(data, data.Length, SocketFlags.None);
        Console.WriteLine("Message sent to server.");
        // 接收响应
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int bytesReceived = clientSocket.Receive(buffer, SocketFlags.None);
        string response = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesReceived);
        Console.WriteLine("Response from server: " + response);
        // 关闭套接字
        clientSocket.Close();
    }
}

在这个示例中，服务器端在本地5000端口上监听客户端连接请求，当客户端连接到服务器时，服务器接收客户端发送的消息并发送响应，客户端连接到服务器后发送一条消息并接收服务器的响应，这个简单的示例展示了C# Socket网络编程的基本流程和用法。