一．前言
P2P，即英文Peer-to-Peer的縮寫，中譯為對等互聯或點對點技術。講到P2P，人們就會想起Napster，Napster讓人們認識到了P2P技術的威力，P2P技術也就通過Napster進入了大多數用戶的視野，Napster的音樂文件交換功能是P2P的一個主要應用。P2P技術可以讓用戶可以直接連接到其他用戶的計算機，進行文件共享與交換。同時P2P在深度搜索、分布計算、協同工作等方面也大有用途。
簡單地說，P2P就是一種用於不同PC用戶之間，不經過中繼設備直接交換數據或服務的技術，它允許Internet用戶直接使用對方的文件。每個人可以直接連接到其他用戶的計算機，並進行文件的交換，而不需要連接到服務器上再進行浏覽與下載。因為消除了中間環節，P2P技術使得網絡上的溝通變得更容易、更直接。P2P改變了Internet現在的以大網站為中心的狀態、重返"非中心化"，並把權力交還給用戶。從某種意義上講，P2P體現了Internet的本質。在網絡尚未發展成為現在的Web之前，網民就是利用所謂的"布告板"等渠道彼此直接交換信息和文件。
目前Internet的存儲模式是"內容位於中心"，而P2P技術的運用將使Internet上的內容向邊緣移動。這將帶來以下改變：首先，客戶不再需要將文件上傳到服務器，而只需要使用P2P與其他計算機進行共享；其次，使用P2P技術的計算機不需要固定的IP地址和永久的Internet連接，這使得占有極大比例的撥號上網用戶也可以享受P2P帶來的變革。
理解P2P技術方面的最好方法是仔細觀察並理解一個實際的P2P應用程序。C#作為微軟.Net戰略的重要棋子，對網絡編程提供了很好的支持和優化。本文就通過一個程序，向大家介紹一下C#下的P2P編程的方法和實現機理。本文的這個程序雖然不是很有用，但卻很直觀地給出了P2P（點對點）編程以及套接口編程的一些基本知識和概念。它是建立在TcpListener以及TcpClient這兩個類基礎上的，除外還有相應的輸入和輸出控制。實現的原理也比較簡單，但是用到了P2P技術重返"非中心化"的基本原則。簡言之，用這個程序可以在網絡中發送、接受信息，任何一台計算機既可以作為服務器端，又可以作為客戶端。程序共用到了四個類：一個Listener類（用來監聽新的連接）、一個Sender類（用來發送信息）、一個Inputhandler類（用來控制輸入）、一個Initialize類（用來完成初始化工作）。下面，我先給大家介紹一下這四個類，最後再給出程序的具體實現方法。
二．基本類介紹
1．Listener類：
Listener類是用來監聽新的連接。當它的一個對象被建立並開啟後，該對象就開始不斷監聽來自網絡中的連接請求。一旦有了一個連接請求，該對象就設法建立連接並取得它的字節流進而轉化成字符串顯示在控制台中。當一個連接結束後，該對象就繼續進行監聽來自網絡中的連接請求。
代碼以及注釋如下：
namespace P2PTest
{
using System;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
public class Listener
{
private Thread th;
private TcpListener tcpl;
public bool listenerRun = true;
//listenerRun為true，表示可以接受連接請求，false則為結束程序
public Listener()//構造函數
{
th = new Thread(new ThreadStart(Listen));
//新建一個用於監聽的線程
th.Start();//打開新線程
}
public void Stop()
{
tcpl.Stop();
th.Abort();//終止線程
}
private void Listen()
{
try
{
tcpl = new TcpListener(5656);//在5656端口新建一個TcpListener對象
tcpl.Start();
Console.WriteLine("started listening..");
while(listenerRun)//開始監聽
{
Socket s = tcpl.AcceptSocket();
string remote = s.RemoteEndPoint.ToString();
Byte[] stream = new Byte[80];
int i=s.Receive(stream);//接受連接請求的字節流
string msg = "<" + remote + ">" + System.Text.Encoding.UTF8.GetString(stream);
Console.WriteLine(msg);//在控制台顯示字符串
}
}
catch(System.Security.SecurityException)
{
Console.WriteLine("firewall says no no to application - application cries..");
}
catch(Exception)
{
Console.WriteLine("stoped listening..");
}
}
}
}
對Listen（）函數的補充說明：
這個函數是Listener類的核心部分。該函數首先被構造函數調用。只要布爾值listenerRun為true，我們就可以在端口5656創建並開始一個Tcp監聽對象TcpListener進行監聽網絡中的連接請求，而一旦listenerRun被置為false，則表示程序結束了。在循環體內部，我們先接受一個連接，用s.RemoteEndPoint獲得它的IP地址並獲得其字節流。根據獲得的字節流，我們用UTF8編碼將它轉化為字符串。最後，我們就在控制台中顯示獲得的字符串。
對於catch語句，第一個塊捕獲一個可能由防火牆引起的例外。因為對於防火牆而言，它可能認為這是一個特洛依木馬或是儒蟲病毒什麼的，所以就會拒絕通過。解決辦法就是重新配置防火牆。第二個塊用於捕獲一般的例外，比如當我們調用了stop（）函數後，我們銷毀了TcpListener對象，那就自然不可能再進行監聽了。
2．Sender類：
namespace P2PTest
{
using System;
using System.IO;
using System.Net.Sockets;
public class Sender
{
public void Send(string[] aInput)
{
string stream = "";
//獲得要發送的信息
for(int i=2; i
{
stream += aInput[i] + " ";
}
try
{
TcpClient tcpc = new TcpClient(aInput[1], 5656);
//在5656端口新建一個TcpClient對象
NetworkStream tcpStream = tcpc.GetStream();
StreamWriter reqStreamW = new StreamWriter(tcpStream);
reqStreamW.Write(stream);
reqStreamW.Flush();//發送信息
tcpStream.Close();
tcpc.Close();
}
catch(Exception)
{
Console.WriteLine("connection refused by target computer");
}
}
}
}
3．InputHandler類：
InputHandler類主要用來控制用戶輸入。
代碼以及注釋如下：
namespace P2PTest
{
using System;
public class InputHandler
{
public bool appRun = true;//當appRun為false時，程序結束
public InputHandler()
{
Console.WriteLine("type help for a list of commands.");
Input();
}
private static Listener li;//一個靜態的Listener對象
private string inparam;
private string[] aInput;//數組aInput用於接受用戶輸入的信息
public void Input()
{
while(appRun)
{
inparam = Console.ReadLine();
aInput = inparam.Split(' ');
//將inparam分割的目的是為了獲得字符串中的第一個字，從而執行以下不同的命令
switch(aInput[0])
{
case "send"://如果是"send"，則新建一個Sender對象並發送信息
Sender se = new Sender();
se.Send(aInput);
break;
case "start"://如果是"start"，則新的開始監聽
try
{
li.listenerRun = false;
li.Stop();
}
catch(NullReferenceException)
{
;
}
finally
{
li = new Listener();
}
break;
case "stop"://如果是"stop"，則停止監聽
try
{
li.listenerRun = false;
li.Stop();
}
catch(NullReferenceException)
{
;
}
break;
case "exit"://退出程序
try
{
li.listenerRun = false;
li.Stop();
}
catch(NullReferenceException)
{
;
}
finally
{
appRun = false;
}
break;
case "help"://顯示幫助信息
Console.WriteLine("Commands:");
Console.WriteLine("start: starts the listener");
Console.WriteLine("stop: stops the listener if started");
Console.WriteLine("send: sendsends a message");
Console.WriteLine("exit: exits the application");
Console.WriteLine("help: you already know");
break;
default:
Console.WriteLine("Invalid command");
break;
}
}
}
}
}
對InputHandler類的補充說明：
該類中有一個靜態的Listener對象li，一旦計算機運行此程序並執行"start"操作，該計算機就可以成為網絡中的服務器來監聽其他計算機的連接請求。而該類的核心部分是一個switch case語句系列，通過不同的操作，我們可以使計算機扮演不同的角色："send"操作表明該計算機相對目的計算機而言成了客戶端；而"start"操作就將計算機自身置為服務器端，這正體現了P2P的既是服務器端又是客戶端的"非中心化"的原則；同時程序也提供了一些其他的輔助操作。
4．Initialize類：
到此為止，四個類已經介紹完畢，我想大家也早已等不及了吧，下面就簡單給大家介紹一下具體實現程序的方法。
namespace P2PTest
{
using System;
public class Init
{
public static void Main()
{
InputHandler ih = new InputHandler();//新建一個InputHandler對象
while(ih.appRun);//直到ih.appRun為false，程序退出
Console.WriteLine("exiting..");
}
}
}
三．實現方法
首先，打開Visual Studio.Net，新建一個名為P2Ptest的控制台應用程序的Visual C#項目，圖示如下：
圖2
客戶端的圖示如下（輸入命令行：send 10.85.7.79 Hello,I'm Pitt.Can you hear me?）：
圖3
再看服務器端的情況，圖示如下：
圖4
從圖示可以看到服務器端已經收到消息了。同時，只要客戶端也開啟了監聽功能，服務器端也就能向客戶端發送信息了。這樣它們的關系就不再是服務器－客戶機的關系了，而是Peer-to-Peer的關系了。
四．總結
現在一個很基本的P2P應用程序以及完成，通過它，我們可以利用P2P技術的基本特性實現點對點通信。通過這個程序，我相信大家對C#下的P2P編程應該有了大致的了解。對於這個程序，不足的一點是功能比較簡單，只可以發送、接受信息，而且還是基於控制台的，讀者可以試著開發出功能更強大的基於Windows Forms的P2P應用程序。
最後，筆者希望能通過此文喚起大家對P2P技術的興趣。因為P2P身後所蘊藏著的無比的創造力使人們對未來互聯網充滿了美好的憧憬，現在世界范圍的P2P應用熱潮也是一浪高過一浪。在可以預見的未來，隨著對P2P研究的進一步深入和關注P2P的群體逐漸增多，P2P必將進入一個飛速發展的新時期。
