逐步实现.NET下的Socket通信编程---上篇

所有源代码下载（附件）

随着Web技术的发展，Socket通信逐渐被人们遗忘。然而最近Socket应用却又越来越多。尤其是中国移动，中国联通的短信网关就是基于Socket通迅，另外随着大家对MSN、QQ等IM工具通迅协议的研究。协议内容也随处都可以找到。想要制作自己的MSN、QQ客户端的用户也大有人在。但习惯了WEB开发和简单UI开发的程序员却在这些协议面前迷糊了。
　　.net的System.Net.Sockets命名空间封装了大量Socket类。使用此命名空间可以通过简单的方法进行复杂的Sockets连接、通迅。下面我就一步步教大家建立一个基于System.Net.Sockets的通用类库，并基于此举几个例子说明如何使用这个类库。

1、 首先建立一个类库项目。项目命名为 SocketLibrary，并删除自动生成的Class1.cs

 

2、 在SocketLibrary中添加类：SocketFactory.cs

3、 在默认解决方案中增加一个Windows项目SocketServerTest用于测试服务器端。并添加对SocketLibrary的引用。将此项目设为启动项目

4、 在SocketLibrary项目中新建类Connection。表示一个连接，增加两个属性NetWorkStream和ConnectionName。分别表示一个连接的名字和它包含的NetWorkStream。源代码如下：

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

 

namespace SocketLibrary
{
public class Connection
{
public NetworkStream NetworkStream
{
get{return _networkStream;}
set{_networkStream = value;}
}

private NetworkStream _networkStream;

public string ConnectionName 
{
get{return _connectionName;}
set{_connectionName = value;}
}

private string _connectionName;

public Connection(NetworkStream networkStream,string connectionName)
{
this._networkStream = networkStream;
this._connectionName = connectionName;
}

public Connection(NetworkStream networkStream):this(networkStream,string.Empty)
{
}
}
}

 

5、 新建一个继承自CollectionBase的类ConnectionCollection。用于保存Connection集合。

using System;

namespace SocketLibrary
{
public class ConnectionCollection:System.Collections.CollectionBase 
{
public ConnectionCollection() 
{
}

public void Add(Connection value) 
{
List.Add(value); 
}

public Connection this[int index] 
{
get {return List[index] as Connection;}
set{List[index] = value;}
}

public Connection this[string connectionName] 
{
get 
{
　　foreach(Connection connection in List) 
　　{
　　if(connection.ConnectionName == connectionName)
　　return connection;
}
return null;
}
}
}
}

6、 新建一个类，名字为Server，用于侦听网络连接。

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace SocketLibrary
{
public class Server
{
public ConnectionCollection Connections {
get{return _connections;}
set{_connections = value;}
}

private ConnectionCollection _connections;

private TcpListener _listener;

public Server(TcpListener listener)
{
this._connections = new ConnectionCollection();
this._listener = listener;
}

public void Start() {
while(true) {
if(_listener.Pending()) {
TcpClient client = _listener.AcceptTcpClient();
NetworkStream stream = client.GetStream();
this._connections.Add(new Connection(stream));
}
} 
}
}
}

7、 在SocketFactory中声明一个私有变量

System.Threading.Thread _serverListenThread;

8、 在SocketFactory类中加入StartServer方法。当执行此方法时，初始化_ serverListenThread并在此线程中开始侦听网络连接

public void StartServer(int port) {
TcpListener listener = new TcpListener(IPAddress.Any, port);
listener.Start();
Server server = new Server(listener);
_serverListenThread = new System.Threading.Thread(new System.Threading.ThreadStart(server.Start));
_serverListenThread.Start();
}

9、 下面我们来测试此线程是否工作。

在SocketServerTest的Form1的Form1_Load事件中加入如下代码。

SocketLibrary.SocketFactory factory = new SocketLibrary.SocketFactory();
factory.StartServer(1979);

运行程序，可以看出Form1显示出来了。但我们并没有看到监听启动。这是由于我们的监听是在另外一个线程里运行的。我们可以在Server类的Start()函数中加入断点

再次执行程序。可以看到程序会运行到断点处。即开始监听网络连接了。

10、 下面我们另外启动一个VS.NET2003实例，建立一个项目SocketClientTest，并通过添加已存在的项目增加SocketLibrary，增加对此项目的引用。

 

11、 新建一个Client类。并写上以下源代码

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace SocketLibrary
{
public class Client

{
public const int CONNECTTIMEOUT = 10;

public Connection _connection;

public Client()
{
}

public static Connection StartClient(IPAddress ipaddress,int port) 
{
TcpClient client = new TcpClient();
client.SendTimeout = CONNECTTIMEOUT;
client.ReceiveTimeout = CONNECTTIMEOUT;
client.Connect(ipaddress,port);
}
}
}

在SocketFactory中加入StartClient函数

public Connection StartClient(IPAddress ip,int port)
{
return Client.StartClient(ip,port);
}

 

在SocketClient的Form1的Form1_Load中加入以下代码并插入断点。开始调试执行。当执行取最后一句时。我们看到_connection已经连接成功。

好了，现在我们的客户端已经连接上服务器，并可以发送消息了。但现在我们还没有如何发送消息的方法。我们在SocketFactory中增加一个发消息的静态方法。并且声明一个编码类型的静态变量

public static System.Text.Encoding DefaultEncoding = System.Text.Encoding.GetEncoding("GB2312");

public static void SendMessage(string message,Connection connection) 
{
byte[] buffer = DefaultEncoding.GetBytes(message);
connection.NetworkStream.Write(buffer,0,buffer.Length);
}

现在我们可以用这个函数发消息给服务器端了。

我们看到消息发送成功，但服务器端没有任何反应。这是因为我们还没有在服务器端侦听消息。在Server类中增加如下代码加入开始侦听网络流的线程

public void Listenning() 
{
while(true) 
{
System.Threading.Thread.Sleep(200);

foreach(Connection connection in this._connections) 
{
if(connection.NetworkStream.CanRead && connection.NetworkStream.DataAvailable) 
{
byte[] buffer = new byte[1024];
int count = connection.NetworkStream.Read(buffer,0,buffer.Length);
Console.Write(SocketFactory.DefaultEncoding.GetString(buffer,0,count));
}
}
}
}

public void StartListen() 
{
_listenningthread = new System.Threading.Thread(new System.Threading.ThreadStart(Listenning));
_listenningthread.Start();
}

private System.Threading.Thread _listenningthread;

再在SocketFactory的StartServer中加入以下代码，以开始侦听网络流。

好。我们再启动SocketServerTest。并运行SocketClientTest。现在在SocketServerTest的控制台可以看到如下输出：

也即服务器收到了客户端发来的Hello Server的消息。

　　本文我们就到这里。以后我们再继续讲如何重构本文的代码，并继续深入的讲如何定义协议以及如何使用这些协议收发消息。