Socket通信——同步通信

引用：https://www.cnblogs.com/zpyplan/p/10493311.html

    這幾天學了socket通信，socket氛圍同步通信和異步通信，今天先談下同步通信，下一篇再來說異步通信，於異步通信而言，同步通信相對簡單。

SOCKET原理
一、套接字（socket）概念
　　套接字（socket）是通信的基石，是支持TCP/IP協議的網絡通信的基本操作單元。它是網絡通信過程中端點的抽象表示，包含進行網絡通信必須的五種信息：連接使用的協議，本地主機的IP地址，本地進程的協議端口，遠地主機的IP地址，遠地進程的協議端口。
　　應用層通過傳輸層進行數據通信時，TCP會遇到同時爲多個應用程序進程提供併發服務的問題。多個TCP連接或多個應用程序進程可能需要通過同一個 TCP協議端口傳輸數據。爲了區別不同的應用程序進程和連接，許多計算機操作系統爲應用程序與TCP／IP協議交互提供了套接字(Socket)接口。應 用層可以和傳輸層通過Socket接口，區分來自不同應用程序進程或網絡連接的通信，實現數據傳輸的併發服務。
二、建立socket連接
　　建立Socket連接至少需要一對套接字，其中一個運行於客戶端，稱爲ClientSocket ，另一個運行於服務器端，稱爲ServerSocket 。
　　套接字之間的連接過程分爲三個步驟：服務器監聽，客戶端請求，連接確認。

1. 服務器監聽：服務器端套接字並不定位具體的客戶端套接字，而是處於等待連接的狀態，實時監控網絡狀態，等待客戶端的連接請求 
2. 客戶端請求：指客戶端的套接字提出連接請求，要連接的目標是服務器端的套接字。爲此，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務器的套接字，指出服務器端套接字的地址和端口號，然後就向服務器端套接字提出連接請求。
3. 連接確認：當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求時，就響應客戶端套接字的請求，建立一個新的線程，把服務器端套接字的描述發給客戶 端，一旦客戶端確認了此描述，雙方就正式建立連接。而服務器端套接字繼續處監聽狀態，繼續接收其他客戶端套接字的連接請求。

三、SOCKET連接與TCP連接
　　創建Socket連接時，可以指定使用的傳輸層協議，Socket可以支持不同的傳輸層協議（TCP或UDP），當使用TCP協議進行連接時，該Socket連接就是一個TCP連接。

四、Socket連接與HTTP連接
　　由於通常情況下Socket連接就是TCP連接，因此Socket連接一旦建立，通信雙方即可開始相互發送數據內容，直到雙方連接斷開。但在實際網絡應用 中，客戶端到服務器之間的通信往往需要穿越多箇中間節點，例如路由器、網關、防火牆等，大部分防火牆默認會關閉長時間處於非活躍狀態的連接而導致 Socket 連接斷連，因此需要通過輪詢告訴網絡，該連接處於活躍狀態。
　　而HTTP連接使用的是“請求—響應”的方式，不僅在請求時需要先建立連接，而且需要客戶端向服務器發出請求後，服務器端才能回覆數據。
　　很多情況下，需要服務器端主動向客戶端推送數據，保持客戶端與服務器數據的實時與同步。此時若雙方建立的是Socket連接，服務器就可以直接將數據傳送 給客戶端；若雙方建立的是HTTP連接，則服務器需要等到客戶端發送一次請求後才能將數據傳回給客戶端，因此，客戶端定時向服務器端發送連接請求，不僅可 以保持在線，同時也是在“詢問”服務器是否有新的數據，如果有就將數據傳給客戶端。

五、Socket服務端與客戶端通信示意圖

六、服務端與客戶端代碼

(1)Cient:

1：建立一個Socket對像；

2：用socket對像的Connect()方法以上面建立的EndPoint對像做爲參數，向服務器發出連接請求；

3：如果連接成功，就用socket對像的Send()方法向服務器發送信息；

4：用socket對像的Receive()方法接受服務器發來的信息 ;

5：通信結束後一定記得關閉socket；

總結一下

1.服務端

1.new一個socket

2.bind

3.listen

4.accept

5.send

6.receive

7.close

即：確定好ip和端口號，new一個socket，綁定，監聽，接受，發送，接受數據，關閉

代碼如下

using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Threading;
using System;
using System.Text;

namespace SocketServer
{
    class Program
    {
        private static byte[] result = new byte[1024];
        private static int myProt = 8885;   //端口 
        static Socket serverSocket;
        static void Main(string[] args)
        {
            //服務器IP地址 
            IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
            serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);//new一個socket
            serverSocket.Bind(new IPEndPoint(ip, myProt));  //綁定IP地址：端口 
            serverSocket.Listen(10);    //設定最多10個排隊連接請求 
            Console.WriteLine("啓動監聽{0}成功", serverSocket.LocalEndPoint.ToString());
            //通過Clientsoket發送數據 
            Thread myThread = new Thread(ListenClientConnect);//開一個線程一直在監聽
            myThread.Start();
            Console.ReadLine();
        }

        /// <summary> 
        /// 監聽客戶端連接 
        /// </summary> 
        private static void ListenClientConnect()
        {
            while (true)
            {
                Socket clientSocket = serverSocket.Accept();
                clientSocket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes("Server Say Hello"));
                Thread receiveThread = new Thread(ReceiveMessage);//接受消息也開一個線程
                receiveThread.Start(clientSocket);
            }
        }

        /// <summary> 
        /// 接收消息 
        /// </summary> 
        /// <param name="clientSocket"></param> 
        private static void ReceiveMessage(object clientSocket)
        {
            Socket myClientSocket = (Socket)clientSocket;
            while (true)
            {
                try
                {
                    //通過clientSocket接收數據 
                    int receiveNumber = myClientSocket.Receive(result);
                   
                    Console.WriteLine("接收客戶端{0}消息{1}", myClientSocket.RemoteEndPoint.ToString(), Encoding.ASCII.GetString(result, 0, receiveNumber));
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    Console.WriteLine(ex.Message);
                    myClientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
                    myClientSocket.Close();
                    break;
                }
            }
        }
    }
}

總結客戶端：

1.new socket

2 Connect

3.receive

4.send

即：new一個socket，連接（目標ip,端口），接受數據，發送數據

代碼如下

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;


namespace SocketClient
{
    class Program
    {
        private static byte[] result = new byte[1024];
        static void Main(string[] args)
        {
            //設定服務器IP地址 
            IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
            Socket clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            try
            {
                clientSocket.Connect(new IPEndPoint(ip, 8885)); //配置服務器IP與端口 
                Console.WriteLine("連接服務器成功");
            }
            catch
            {
                Console.WriteLine("連接服務器失敗，請按回車鍵退出！");
                return;
            }
            //通過clientSocket接收數據 
            int receiveLength = clientSocket.Receive(result);
            Console.WriteLine("接收服務器消息：{0}", Encoding.ASCII.GetString(result, 0, receiveLength));
            //通過 clientSocket 發送數據 
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                try
                {
                    Thread.Sleep(1000);    //等待1秒鐘 
                    string sendMessage = "client send Message Hellp" + DateTime.Now;
                    clientSocket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes(sendMessage));
                    Console.WriteLine("向服務器發送消息：{0}" + sendMessage);
                }
                catch
                {
                    clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
                    clientSocket.Close();
                    break;
                }
            }
            Console.WriteLine("發送完畢，按回車鍵退出");
            Console.ReadLine();
        }
    }
}