Microsoft.Net Framework為應用程序訪問Internet提供了分層的、可擴展的以及受管轄的網絡服務,其名字空間System.Net和System.Net.Sockets包含豐富的類可以開發多種網絡應用程序。.Net類采用的分層結構允許應用程序在不同的控制級別訪問網絡,開發人員可以根據需要選擇針對不同的級別編制程序,這些級別幾乎囊括了Internet的所有需要--從socket套接字到普通的請求/響應,更重要的是,這種分層是可以擴展的,能夠適應Internet不斷擴展的需要。
拋開ISO/OSI模型的7層構架,單從TCP/IP模型上的邏輯層面上看,.Net類可以視為包含3個層次:請求/響應層、應用協議層、傳輸層。WebReqeust和WebResponse 代表了請求/響應層,支持Http、Tcp和Udp的類組成了應用協議層,而Socket類處於傳輸層。可以如下示意:
可見,傳輸層位於這個結構的最底層,當其上面的應用協議層和請求/響應層不能滿足應用程序的特殊需要時,就需要使用這一層進行Socket套接字編程。
而在.Net中,System.Net.Sockets 命名空間為需要嚴密控制網絡訪問的開發人員提供了 Windows Sockets (Winsock) 接口的托管實現。System.Net 命名空間中的所有其他網絡訪問類都建立在該套接字Socket實現之上,如TCPClient、TCPListener 和 UDPClient 類封裝有關創建到 Internet 的 TCP 和 UDP 連接的詳細信息;NetworkStream類則提供用於網絡訪問的基礎數據流等,常見的許多Internet服務都可以見到Socket的蹤影,如Telnet、Http、Email、Echo等,這些服務盡管通訊協議Protocol的定義不同,但是其基礎的傳輸都是采用的Socket。
其實,Socket可以象流Stream一樣被視為一個數據通道,這個通道架設在應用程序端(客戶端)和遠程服務器端之間,而後,數據的讀取(接收)和寫入(發送)均針對這個通道來進行。
可見,在應用程序端或者服務器端創建了Socket對象之後,就可以使用Send/SentTo方法將數據發送到連接的Socket,或者使用Receive/ReceiveFrom方法接收來自連接Socket的數據;
針對Socket編程,.NET 框架的 Socket 類是 Winsock32 API 提供的套接字服務的托管代碼版本。其中為實現網絡編程提供了大量的方法,大多數情況下,Socket 類方法只是將數據封送到它們的本機 Win32 副本中並處理任何必要的安全檢查。如果你熟悉Winsock API函數,那麼用Socket類編寫網絡程序會非常容易,當然,如果你不曾接觸過,也不會太困難,跟隨下面的解說,你會發覺使用Socket類開發windows 網絡應用程序原來有規可尋,它們在大多數情況下遵循大致相同的步驟。
在使用之前,你需要首先創建Socket對象的實例,這可以通過Socket類的構造方法來實現:
public Socket(AddressFamily addressFamily,SocketType socketType,ProtocolType protocolType);
其中,addressFamily 參數指定 Socket 使用的尋址方案,socketType 參數指定 Socket 的類型,protocolType 參數指定 Socket 使用的協議。
下面的示例語句創建一個 Socket,它可用於在基於 TCP/IP 的網絡(如 Internet)上通訊。
Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
若要使用 UDP 而不是 TCP,需要更改協議類型,如下面的示例所示:
Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
一旦創建 Socket,在客戶端,你將可以通過Connect方法連接到指定的服務器,並通過Send/SendTo方法向遠程服務器發送數據,而後可以通過Receive/ReceiveFrom從服務端接收數據;而在服務器端,你需要使用Bind方法綁定所指定的接口使Socket與一個本地終結點相聯,並通過Listen方法偵聽該接口上的請求,當偵聽到用戶端的連接時,調用Accept完成連接的操作,創建新的Socket以處理傳入的連接請求。使用完 Socket 後,記住使用 Shutdown 方法禁用 Socket,並使用 Close 方法關閉 Socket。其間用到的方法/函數有:
Socket.Connect方法:建立到遠程設備的連接
public void Connect(EndPoint remoteEP)(有重載方法)
Socket.Send 方法:從數據中的指示位置開始將數據發送到連接的 Socket。
public int Send(byte[], int, SocketFlags);(有重載方法)
Socket.SendTo 方法 將數據發送到特定終結點。
public int SendTo(byte[], EndPoint);(有重載方法)
Socket.Receive方法:將數據從連接的 Socket 接收到接收緩沖區的特定位置。
public int Receive(byte[],int,SocketFlags);
Socket.ReceiveFrom方法:接收數據緩沖區中特定位置的數據並存儲終結點。
public int ReceiveFrom(byte[], int, SocketFlags, ref EndPoint);
Socket.Bind 方法:使 Socket 與一個本地終結點相關聯:
public void Bind( EndPoint localEP );
Socket.Listen方法:將 Socket 置於偵聽狀態。
public void Listen( int backlog );
Socket.Accept方法:創建新的 Socket 以處理傳入的連接請求。
public Socket Accept();
Socket.Shutdown方法:禁用某 Socket 上的發送和接收
public void Shutdown( SocketShutdown how );
Socket.Close方法:強制 Socket 連接關閉
public void Close();
可以看出,以上許多方法包含EndPoint類型的參數,在Internet中,TCP/IP 使用一個網絡地址和一個服務端口號來唯一標識設備。網絡地址標識網絡上的特定設備;端口號標識要連接到的該設備上的特定服務。網絡地址和服務端口的組合稱為終結點,在 .NET 框架中正是由 EndPoint 類表示這個終結點,它提供表示網絡資源或服務的抽象,用以標志網絡地址等信息。.Net同時也為每個受支持的地址族定義了 EndPoint 的子代;對於 IP 地址族,該類為 IPEndPoint。IPEndPoint 類包含應用程序連接到主機上的服務所需的主機和端口信息,通過組合服務的主機IP地址和端口號,IPEndPoint 類形成到服務的連接點。
用到IPEndPoint類的時候就不可避免地涉及到計算機IP地址,.Net中有兩種類可以得到IP地址實例:
IPAddress類:IPAddress 類包含計算機在 IP 網絡上的地址。其Parse方法可將 IP 地址字符串轉換為 IPAddress 實例。下面的語句創建一個 IPAddress 實例:
IPAddress myIP = IPAddress.Parse("192.168.1.2");
Dns 類:向使用 TCP/IP Internet 服務的應用程序提供域名服務。其Resolve 方法查詢 DNS 服務器以將用戶友好的域名(如"host.contoso.com")映射到數字形式的 Internet 地址(如 192.168.1.1)。Resolve方法 返回一個 IPHostEnty 實例,該實例包含所請求名稱的地址和別名的列表。大多數情況下,可以使用 AddressList 數組中返回的第一個地址。下面的代碼獲取一個 IPAddress 實例,該實例包含服務器 host.contoso.com 的 IP 地址。
IPHostEntry ipHostInfo = Dns.Resolve("host.contoso.com");
IPAddress ipAddress = ipHostInfo.AddressList[0];
你也可以使用GetHostName方法得到IPHostEntry實例:
IPHosntEntry hostInfo=Dns.GetHostByName("host.contoso.com")
在使用以上方法時,你將可能需要處理以下幾種異常:
SocketException異常:訪問Socket時操作系統發生錯誤引發
ArgumentNullException異常:參數為空引用引發
ObjectDisposedException異常:Socket已經關閉引發
實現此功能的主要源代碼如下:
//"開始"按鈕事件
private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e) {
//取得預保存的文件名
string fileName=textBox3.Text.Trim();
//遠程主機
string hostName=textBox1.Text.Trim();
//端口
int port=Int32.Parse(textBox2.Text.Trim());
//得到主機信息
IPHostEntry ipInfo=Dns.GetHostByName(hostName);
//取得IPAddress[]
IPAddress[] ipAddr=ipInfo.AddressList;
//得到ip
IPAddress ip=ipAddr[0];
//組合出遠程終結點
IPEndPoint hostEP=new IPEndPoint(ip,port);
//創建Socket 實例
Socket socket=new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);
try
{
//嘗試連接
socket.Connect(hostEP);
}
catch(Exception se)
{
MessageBox.Show("連接錯誤"+se.Message,"提示信息
,MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information);
}
//發送給遠程主機的請求內容串
string sendStr="GET / HTTP/1.1\r\nHost: " + hostName +
"\r\nConnection: Close\r\n\r\n";
//創建bytes字節數組以轉換發送串
byte[] bytesSendStr=new byte[1024];
//將發送內容字符串轉換成字節byte數組
bytesSendStr=Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
try
{
//向主機發送請求
socket.Send(bytesSendStr,bytesSendStr.Length,0);
}
catch(Exception ce)
{
MessageBox.Show("發送錯誤:"+ce.Message,"提示信息
,MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information);
}
//聲明接收返回內容的字符串
string recvStr="";
//聲明字節數組,一次接收數據的長度為1024字節
byte[] recvBytes=new byte[1024];
//返回實際接收內容的字節數
int bytes=0;
//循環讀取,直到接收完所有數據
while(true)
{
bytes=socket.Receive(recvBytes,recvBytes.Length,0);
//讀取完成後退出循環
if(bytes<=0)
break;
//將讀取的字節數轉換為字符串
recvStr+=Encoding.ASCII.GetString(recvBytes,0,bytes);
}
//將所讀取的字符串轉換為字節數組
byte[] content=Encoding.ASCII.GetBytes(recvStr);
try
{
//創建文件流對象實例
FileStream fs=new FileStream(fileName,FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.ReadWrite);
//寫入文件
fs.Write(content,0,content.Length);
}
catch(Exception fe)
{
MessageBox.Show("文件創建/寫入錯誤:"+fe.Message,"提示信息",MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information);
}
//禁用Socket
socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
//關閉Socket
socket.Close();
}
}