学习任何东西,我们只要搞清楚其原理,就会触类旁通。现在结和我所学,我想总结一下客户端到服务器端的通信过程。只有明白了原理,我们才会明白当我们程序开发过程中错误的问题会出现在那,才会更好的解决问题。
我们首先要了解一个概念性的词汇:Socket
socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为进程通信机制,取后一种意思。通常也称作“套接字”,用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。(其实就是两个程序通信用的。)socket非常类似于电话的插座。以一个电话网为例。电话的通话双方相当于相互通信的2个程序,电话号码可以当作是IP地址。任何用户在通话之前,首先要占有一部电话机,相当于申请一个socket;同时要知道对方的号码(IP地址),相当于对方有一个固定的socket。然后向对方拨号呼叫,相当于发出连接请求。对方假如在场并空闲,拿起电话话筒,双方就可以正式通话,相当于连接成功。双方通话的过程,是一方向电话机发出信号和对方从电话机接收信号的过程,相当于向socket发送数据和从socket接收数据。通话结束后,一方挂起电话机相当于关闭socket,撤消连接,通信完成。
以上通信是以两个人通话做为事例来在概的说明了下通信,但是现在假如通信中的一个人是外国人(说英语),一个人是中国人(说普通话),他们俩相互通信的话,都不能听明白对方说的是什么,那么他们的沟通就不能够完成。但是如果我们给一个规定,给通话双方,只能讲普通话,那么双方沟通就没有障碍了。这就引出来了通信协议。
有两种类型:(Tcp协议与Udp协议):
Tcp协议与Udp协议是在两硬件设备上进行通信传输的一种数据语法。
– 流式Socket(STREAM):
是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用,安全,但是效率低;Tcp:是以流的形式来传的。
– 数据报式Socket(DATAGRAM):
是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用.不安全(丢失,顺序混乱,在接收端要分析重排及要求重发),但效率高.Udp:将数据包拆开为若干份编号后来传输。在传输的过程中容易出现数据的丢失。但是传输速度要比TCP的快。
Socket的通信流程
- Demo:
- 服务器端:
– 申请一个socket (socketWatch)用来监听的
– 绑定到一个IP地址和一个端口上
– 开启侦听,等待接授客户端的连接
– 当有连接时创建一个用于和连接进来的客户端进行通信的socket(socketConnection)
– 即续监听,等侍下一个客户的连接
代码如下:
using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Windows.Forms; using System.Net; //IPAdress,IPEndPoint(ip和端口)类 using System.Net.Sockets; using System.Threading; using System.IO; namespace MyChatRoomServer { public partial class FChatServer : Form { public FChatServer() { InitializeComponent(); TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false ; //关闭 对 文本框 的跨线程操作检查 } Thread threadWatch = null ; //负责监听 客户端 连接请求的 线程 Socket socketWatch = null ; //负责监听的 套接字 private void btnBeginListen_Click( object sender, EventArgs e) { //创建 服务端 负责监听的 套接字,参数(使用IP4寻址协议,使用流式连接,使用TCP协议传输数据) socketWatch = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //获得文本框中的 IP地址对象 IPAddress address = IPAddress.Parse(txtIP.Text.Trim()); //创建 包含 ip 和 port 的网络节点对象 IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(address, int .Parse(txtPort.Text.Trim())); //将 负责监听 的套接字 绑定到 唯一的IP和端口上 socketWatch.Bind(endpoint); //设置监听队列的长度 socketWatch.Listen(10); //创建 负责监听的线程,并传入监听方法 threadWatch = new Thread(WatchConnecting); threadWatch.IsBackground = true ; //设置为后台线程 threadWatch.Start(); //开启线程 ShowMsg( "服务器启动监听成功~" ); //IPEndPoint //socketWatch.Bind( } //保存了服务器端 所有负责和客户端通信的套接字 Dictionary< string , Socket> dict = new Dictionary< string , Socket>(); //保存了服务器端 所有负责调用 通信套接字.Receive方法 的线程 Dictionary< string , Thread> dictThread = new Dictionary< string , Thread>(); //Socket sokConnection = null; /// <summary> /// 监听客户端请求的方法 /// </summary> void WatchConnecting() { while ( true ) //持续不断的监听新的客户端的连接请求 { //开始监听 客户端 连接请求,注意:Accept方法,会阻断当前的线程! Socket sokConnection = socketWatch.Accept(); //一旦监听到客户端的请求,就返回一个负责和该客户端通信的套接字 sokConnection //sokConnection.Receive //向 列表控件中 添加一个 客户端的ip端口字符串,作为客户端的唯一标识 lbOnline.Items.Add(sokConnection.RemoteEndPoint.ToString()); //将 与客户端通信的 套接字对象 sokConnection 添加到 键值对集合中,并以客户端IP端口作为键 dict.Add(sokConnection.RemoteEndPoint.ToString(), sokConnection); //创建 通信线程 ParameterizedThreadStart pts = new ParameterizedThreadStart(RecMsg); Thread thr = new Thread(pts); thr.IsBackground = true ; //设置为 thr.Start(sokConnection); //启动线程 并为线程要调用的方法RecMsg 传入参数sokConnection dictThread.Add(sokConnection.RemoteEndPoint.ToString(), thr); //将线程 保存在 字典里,方便大家以后做“踢人”功能的时候用 ShowMsg( "客户端连接成功!" + sokConnection.RemoteEndPoint.ToString()); //sokConnection.RemoteEndPoint 中保存的是 当前连接客户端的 Ip和端口 } } /// <summary> /// 服务端 负责监听 客户端 发送来的数据的 方法 /// </summary> void RecMsg( object socketClientPara) { Socket socketClient = socketClientPara as Socket; while ( true ) { //定义一个 接收用的 缓存区(2M字节数组) byte [] arrMsgRec = new byte [1024 * 1024 * 2]; //将接收到的数据 存入 arrMsgRec 数组,并返回 真正接收到的数据 的长度 int length=-1; try { length = socketClient.Receive(arrMsgRec); } catch (SocketException ex) { ShowMsg( "异常:" + ex.Message); //从 通信套接字 集合中 删除 被中断连接的 通信套接字对象 dict.Remove(socketClient.RemoteEndPoint.ToString()); //从 通信线程 结合中 删除 被终端连接的 通信线程对象 dictThread.Remove(socketClient.RemoteEndPoint.ToString()); //从 列表中 移除 被中断的连接 ip:Port lbOnline.Items.Remove(socketClient.RemoteEndPoint.ToString()); break ; } catch (Exception ex) { ShowMsg( "异常:" + ex.Message); break ; } if (arrMsgRec[0] == 0) //判断 发送过来的数据 的第一个元素是 0,则代表发送来的是 文字数据 { //此时 是将 数组 所有的元素 都转成字符串,而真正接收到的 只有服务端发来的几个字符 string strMsgRec = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(arrMsgRec,1, length-1); ShowMsg(strMsgRec); } else if (arrMsgRec[0] == 1) //如果是1 ,则代表发送过来的是 文件数据(图片/视频/文件....) { SaveFileDialog sfd = new SaveFileDialog(); //保存文件选择框对象 if (sfd.ShowDialog() == System.Windows.Forms.DialogResult.OK) //用户选择文件路径后 { string fileSavePath = sfd.FileName; //获得要保存的文件路径 //创建文件流,然后 让文件流来 根据路径 创建一个文件 using (FileStream fs = new FileStream(fileSavePath, FileMode.Create)) { fs.Write(arrMsgRec, 1, length-1); ShowMsg( "文件保存成功:" + fileSavePath); } } } } } //发送消息到客户端 private void btnSend_Click( object sender, EventArgs e) { if ( string .IsNullOrEmpty(lbOnline.Text)) { MessageBox.Show( "请选择要发送的好友" ); } else { string strMsg = txtMsgSend.Text.Trim(); //将要发送的字符串 转成 utf8对应的字节数组 byte [] arrMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(strMsg); //获得列表中 选中的KEY string strClientKey = lbOnline.Text; //通过key,找到 字典集合中对应的 与某个客户端通信的 套接字的 send方法,发送数据给对方 try { dict[strClientKey].Send(arrMsg); //sokConnection.Send(arrMsg); ShowMsg( "发送了数据出去:" + strMsg); } catch (SocketException ex) { ShowMsg( "发送时异常:" +ex.Message); } catch (Exception ex) { ShowMsg( "发送时异常:" + ex.Message); } } } //服务端群发消息 private void btnSendToAll_Click( object sender, EventArgs e) { string strMsg = txtMsgSend.Text.Trim(); //将要发送的字符串 转成 utf8对应的字节数组 byte [] arrMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(strMsg); foreach (Socket s in dict.Values) { s.Send(arrMsg); } ShowMsg( "群发完毕!:)" ); } #region 显示消息 /// <summary> /// 显示消息 /// </summary> /// <param name="msg"></param> void ShowMsg( string msg) { |
- 客户端:
– 申请一个socket(socketClient)
– 连接服务器(指明IP地址和端口号)
代码如下:
using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Windows.Forms; using System.Net.Sockets; using System.Net; using System.Threading; namespace MyChatRoomClient { public partial class FChatClient : Form { public FChatClient() { InitializeComponent(); TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false ; } Thread threadClient = null ; //客户端 负责 接收 服务端发来的数据消息的线程 Socket socketClient = null ; //客户端套接字 //客户端发送连接请求到服务器 private void btnConnect_Click( object sender, EventArgs e) { IPAddress address = IPAddress.Parse(txtIP.Text.Trim()); //获得IP IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(address, int .Parse(txtPort.Text.Trim())); //网络节点 //创建客户端套接字 socketClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //向 指定的IP和端口 发送连接请求 socketClient.Connect(endpoint); //客户端 创建线程 监听服务端 发来的消息 threadClient = new Thread(RecMsg); threadClient.IsBackground = true ; threadClient.Start(); } /// <summary> /// 监听服务端 发来的消息 /// </summary> void RecMsg() { while ( true ) { //定义一个 接收用的 缓存区(2M字节数组) byte [] arrMsgRec = new byte [1024 * 1024 * 2]; //将接收到的数据 存入 arrMsgRec 数组,并返回 真正接收到的数据 的长度 int length= socketClient.Receive(arrMsgRec); //此时 是将 数组 所有的元素 都转成字符串,而真正接收到的 只有服务端发来的几个字符 string strMsgRec = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(arrMsgRec, 0, length); ShowMsg(strMsgRec); } } void ShowMsg( string msg) { txtMsg.AppendText(msg + "\r\n" ); } } } |
通信过程图
通过以上流程图我们可以看出,客户端与服务器端之间的一个基本通信流程,概括一下Socket 一般应用模式(客户端和服务器端)的作用:
服务器端:最少有两个socket,一个是服务端负责监听客户端发来连接请求,但不负责与请求的客户端通信,另一个是每当服务器端成功接收到客户端时,但在服务器端创建一个用与请求的客户端进行通信的socket.
客户端:指定要连接的服务器端地址和端口,通过创建一个socket对象来初始化一个到服务器端的TCP连接。
其实很早就想写下这篇总结了,但是由于工作较忙,一直推迟到现在。这篇总结也是为我接下来要写的浏览器与Iis服务器的通信过程和ASP.Net页面生命周期做一个铺垫,现在终于写完了,来和大家一起分享一下,不完善的地方,我将在以后的工作和学习过程中慢慢补充。
转自 http://blog.jobbole.com/84448/