C#原生Socket服务器与客户端的实现

　　上个项目中用到了Socket通讯,项目中直接借助SuperSocket实现,但是我觉得这毕竟是一个我没接触过的东西,所以也顺便学习了一下原生socket的使用,做了一个socket服务器与客户端的开发.本人菜鸟一枚,只做了一个简单的实现,希望有看到我博客的大佬不吝指点,抱拳!

　　socket通讯的相关知识的话，在博客园中的大佬们总结的贴子已经非常多，也很详细，忘记了就在去看。

　　这里总结一下原生的Socket和SuperSocket的使用（官方定义:SuperSocket 是一个轻量级, 跨平台而且可扩展的 .Net/Mono Socket 服务器程序框架。你无须了解如何使用 Socket, 如何维护 Socket 连接和 Socket 如何工作，但是你却可以使用 SuperSocket 很容易的开发出一款 Socket 服务器端软件，例如游戏服务器，GPS 服务器, 工业控制服务和数据采集服务器等等。）

下边是一个Socket测试工具 十分好用!

链接：https://pan.baidu.com/s/1ykEofUIZKE2yhe3mMyRbJw
提取码：m2nk

　　先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

 原生Socket实现SocketServer:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Threading;

namespace DotnetSockets
{
    public partial class DotnetSocketServer : Form
    {
        public DotnetSocketServer()
        {
            InitializeComponent();
        }

        //存储已连接的客户端的泛型集合
        private static Dictionary<string, Socket> socketList = new Dictionary<string, Socket>();

        /// <summary>
        /// 接收连接
        /// </summary>
        /// <param name="obj"></param>
        public void StartServer(object obj)
        {
            string str;
            while (true)
            {
                //等待接收客户端连接 Accept方法返回一个用于和该客户端通信的Socket
                Socket recviceSocket = ((Socket)obj).Accept();
                //获取客户端ip和端口号
                str = recviceSocket.RemoteEndPoint.ToString();
                socketList.Add(str, recviceSocket);
                //控件调用invoke方法 解决"从不是创建控件的线程访问它"的异常
                cmb_socketlist.Invoke(new Action(() => { cmb_socketlist.Items.Add(str); }));
                richTextBox1.Invoke(new Action(() => { richTextBox1.AppendText(str + "已连接" + "
"); }));

                //Accept()执行过后 当前线程会阻塞 只有在有客户端连接时才会继续执行
                //创建新线程,监控接收新客户端的请求数据
                Thread thread = new Thread(startRecive);
                thread.IsBackground = true;
                thread.Start(recviceSocket);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 接收消息
        /// </summary>
        /// <param name="obj">客户端socket</param>
        public void startRecive(object obj)
        {
            string str;
            string ip;
            while (true)
            {

                byte[] buffer = new byte[2048];
                int count;
                try
                {
                    //Receive(Byte[]) 从绑定的 Socket 套接字接收数据，将数据存入接收缓冲区。
                    //该方法执行过后同Accept()方法一样  当前线程会阻塞 等到客户端下一次发来数据时继续执行
                    count = ((Socket)obj).Receive(buffer);
                    ip = ((Socket)obj).RemoteEndPoint.ToString();
                    if (count == 0)
                    {
                        cmb_socketlist.Invoke(new Action(() => { cmb_socketlist.Items.Remove(ip); }));
                        richTextBox1.Invoke(new Action(() => { richTextBox1.AppendText(ip + "已断开连接" + "
"); }));
                        break;
                    }
                    else
                    {
                        str = Encoding.Default.GetString(buffer, 0, count);
                        richTextBox1.Invoke(new Action(() => { richTextBox1.AppendText("收到"+ip+"数据  " + str + "
"); }));

                    }
                }
                catch (Exception)
                {

                   
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 开启服务器监听
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btn_StartListen_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //实例化一个Socket对象，确定网络类型、Socket类型、协议类型
            Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            IPEndPoint IEP = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(txt_ip.Text), int.Parse(txt_port.Text));
            //绑定ip和端口
            socket.Bind(IEP);
            //开启监听
            socket.Listen(10);

            richTextBox1.Invoke(new Action(() => { richTextBox1.AppendText("开始监听" + "
"); }));

            Thread thread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(StartServer));
            thread.IsBackground = true;
            thread.Start(socket);


            #region 该部分实现只适用一个服务器只对应一个客户端

            //Task.Run(() => {

            //        string str;

            //        while (true)
            //        {
            //            //等待接收客户端连接 Accept返回一个用于和该客户端通信的Socket
            //           Socket recviceSocket = socket.Accept();

            //            //Accept()执行过后 当前线程会暂时挂起 只有在有客户端连接时才会继续执行
            //            richTextBox1.Invoke(new Action(() => { richTextBox1.AppendText(recviceSocket.RemoteEndPoint.ToString() + "已连接" + "
"); }));

            //            //开启接收数据的任务
            //            Task.Run(() => {
            //                while (true)
            //                {
            //                    byte[] buffer = new byte[2048];
            //                    int count;
            //                     //Receive(Byte[]) 从绑定的 Socket 套接字接收数据，将数据存入接收缓冲区。
            //                    //该方法执行过后同上  当前线程会暂时挂起 等到客户端下一次发来数据时继续执行
            //                    count = recviceSocket.Receive(buffer);
            //                    if (count == 0)
            //                    {
            //                        richTextBox1.Invoke(new Action(() => { richTextBox1.AppendText(recviceSocket.RemoteEndPoint.ToString() + "已断开连接" + "
"); }));

            //                        break;
            //                    }
            //                    else
            //                    {
            //                        str = Encoding.Default.GetString(buffer, 0, count);
            //                        richTextBox1.Invoke(new Action(() => { richTextBox1.AppendText("收到"+recviceSocket.RemoteEndPoint.ToString()+"数据:" + str + "
"); }));

            //                    }
            //                }


            //            });


            //        }
            //});
            #endregion
        }

        /// <summary>
        /// 向对应客户端发送数据
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btn_send_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            string str = txt_send.Text;
            byte[] bytes = new byte[2048];
            bytes = Encoding.Default.GetBytes(str);
            //获取combobox的值 从泛型集合中获取对应的客户端socket 然后发送数据
            if (cmb_socketlist.Items.Count != 0)
            {
                if (cmb_socketlist.SelectedItem == null)
                {
                    MessageBox.Show("请选择一个客户端发送数据!");
                    return;
                }
                else
                {
                    socketList[cmb_socketlist.SelectedItem.ToString()].Send(bytes);
                }
            }
            else
            {
                richTextBox1.Invoke(new Action(() => { richTextBox1.AppendText("当前无连接的客户端" + "
"); }));
            }
            txt_send.Clear();
        }

        private void DotnetSocketServer_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e)
        {
            System.Environment.Exit(0);
        }
    }
}

接下来实现SocketClient

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;

namespace DotnetSocketClient
{
    public partial class DotnetSocketClient : Form
    {
        public DotnetSocketClient()
        {
            InitializeComponent();
        }
        byte[] buffer = new byte[2048];
        Socket socket;
        Thread thread;

        /// <summary>
        /// 连接服务器
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btn_start_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                //实例化socket
                socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
                //连接服务器
                socket.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(txt_ip.Text), int.Parse(txt_port.Text)));

                thread = new Thread(StartReceive);
                thread.IsBackground = true;
                thread.Start(socket);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                SetMessage("服务器异常:" + ex.Message);
            }

        }
        /// <summary>
        /// 开启接收
        /// </summary>
        /// <param name="obj"></param>
        private void StartReceive(object obj)
        {
            string str;
            while (true)
            {
                Socket receiveSocket = obj as Socket;
                try
                {
                    int result = receiveSocket.Receive(buffer);
                    if (result == 0)
                    {
                        break;
                    }
                    else
                    {
                        str = Encoding.Default.GetString(buffer);
                        SetMessage("接收到服务器数据: " + str);
                    }

                }
                catch (Exception ex)
                {
                    SetMessage("服务器异常:" + ex.Message);

                }
            }

        }
        /// <summary>
        /// 关闭连接
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btn_close_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
                socket.Close();
                thread.Abort();
                SetMessage("关闭与远程服务器的连接!");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                SetMessage("异常" + ex.Message);
            }
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            socket.Send(Encoding.Default.GetBytes(txt_send.Text));
            txt_send.Clear();
        }
        /// <summary>
        /// 添加信息
        /// </summary>
        /// <param name="msg"></param>
        private void SetMessage(string msg)
        {
            richTextBox1.Invoke(new Action(() => { richTextBox1.AppendText(msg+"
"); }));
        }
    }
}

接下来测试

　　因为我们在本地测试,所以使用回环地址为服务的监听地址(127.0.0.1),端口号范围(0~65535)但不能和正在使用的端口号冲突,所以尽量设置大一些的值,本次测试使用端口号 3333,

　　这里总结一个查看正在使用的端口号的方法: 

　　win+R打开命令提示符,然后输入 netstat -a -n 回车,会列出当前正在使用的协议,内部地址,外部地址和状态

服务器端 输入ip ,输入端口,开启监听 ,客户端输入服务器ip和端口, 点击开始连接

客户端

可以看到,客户端点击连接以后服务器已收到客户端的连接,并作出提示,并且将来访客户端的ip和端口号记录

接下来测试 互相发送数据

服务器给客户端发送数据:

从客户端列选择对应客户端ip,然后从下边textbox 输入要发送的数据,点击发送

服务器:

客户端:

客户端给服务器发送数据:

从客户端的textbox中输入要发送的数据,点击发送

服务器:

客户端

　　一般情况下,都不会是服务器与客户端一对一的数据交互,接下来 我们借助上边推荐的工具,测试一下多个客户端访问服务器

　　首先在SocketTool上创建多个客户端,我们可以清楚的看到虽然创建多个客户端,但是端口号都不一样.

然后将这三个客户端全部连接服务器

接下来测试数据交互

三个客户端分别给服务器端发送111,222,333

服务器

服务器选择端口号为7156的客户端发送数据aaaa

服务器

客户端

经过上面测试,简直完美(斜眼笑),果然,每做完一个东西所产生的成就感还是令人心情舒畅啊

原生socket开发实现暂时结束,如果有遗忘的,后续更新补充,

感谢各位客官阅读,拜谢(抱拳~)

接下来还要再写一篇 使用Socket服务器程序框架实现SuperSocket实现服务器

socket通讯的学习,这几篇博客对我帮助很大,书面感谢,我也在此记录一下,说不定以后忘了,在回来看看

C# Socket编程(1)基本的术语和概念

C# Socket编程(2)识别网络主机

C# Socket编程(3)编码和解码

C# Socket编程(4)初识Socket和数据流

C# Socket编程(5)使用TCP Socket