C#网络编程入门之TCP

我为购物狂 發表於 2020-5-27 14:34:00

<h3>一、概述</h3>
UDP和TCP是网络通讯常用的两个传输协议，C#一般可以通过Socket来实现UDP和TCP通讯，由于.NET框架通过UdpClient、TcpListener 、TcpClient这几个类对Socket进行了封装，使其使用更加方便， 本文就通过这几个封装过的类讲解一下相关应用。
 
<h4>二、基本应用：连接、发送、接收</h4>
服务端建立侦听并等待连接：
<div class="cnblogs_code">
<pre>TcpListener tcpListener = new TcpListener(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 9000);
tcpListener.Start();
if (tcpListener.Pending())
{
 TcpClient client = tcpListener.AcceptTcpClient();
 Console.WriteLine("Connected");
}</pre>
</div>
服务端是通过AcceptTcpClient方法获得TcpClient对象，而客户端是直接创建TcpClient对象。
<div class="cnblogs_code">
<pre>TcpClient tcpClient = new TcpClient();
tcpClient.Connect("127.0.0.1", 9000);</pre>
</div>
发送数据TcpClient对象创建后，发送接收都通过TcpClient对象完成。
发送数据：
<div class="cnblogs_code">
<pre> TcpClient tcpClient = new TcpClient();
 tcpClient.Connect("127.0.0.1", 9000);
 NetworkStream netStream = tcpClient.GetStream();

 int Len = 1024;
 byte[] datas = new byte;

 netStream.Write(datas, 0, Len);

 netStream.Close();
 tcpClient.Close();</pre>
</div>
接收数据：
<div class="cnblogs_code">
<pre>TcpClient client = tcpListener.AcceptTcpClient();
Console.WriteLine("Connected");

NetworkStream stream = client.GetStream();
var remote = client.Client.RemoteEndPoint;

byte[] data = new byte[1024];
while (true)
{
 if (stream.DataAvailable)
 {
 int len = stream.Read(data, 0, 1024);
 Console.WriteLine($"From:{remote}:Received ({len})");
 }
 Thread.Sleep(1);
} </pre>
</div>
 
<h4>三、粘包问题</h4>
和UDP不太一样，TCP连接不会丢包，但存在粘包问题。（严格来说粘包这个说法是不严谨的，因为TCP通讯是基于流的，没有包的概念，包只是使用者自己的理解。）下面分析一下粘包产生的原因及解决办法。
TCP数据通讯是基于流来实现的，类似一个队列，当有数据发送过来时，操作系统就会把发送过来的数据依次放到这个队列中，对发送者而言，数据是一片一片发送的，所以自然会认为存在数据包的概念，但对于接收者而言，如果没有及时去取这些数据，这些数据依次存放在队列中，彼此之间并无明显间隔，自然就粘包了。
还有一种情况粘包是发送端造成的，有时我们调用发送代码时，操作系统可能并不会立即发送，而是放到缓存区，当缓存区达到一定数量时才真正发送。 
要解决粘包问题，大致有以下几个方案。
1、约定数据长度，发送端的数据都是指定长度，比如1024；接收端取数据时也取同样长度，不够长度就等待，保证取到的数据和发送端一致；
2、接收端取数据的频率远大于发送端，比如发送端每1秒发送一段数据，接收端每0.1秒去取一次数据，这样基本可以保证数据不会粘起来；
以上两个方案都要求发送端需要立即发送，不可缓存数据。而且这两种方案都有缺陷：首先，第一种方案：如果要包大小一致的话，如果约定的包比较大，肯定有较多数据冗余，浪费网络资源，如果包较小，连接就比较频繁，效率不高。
其次，第二种方案：这个方案只能在理想环境下可以实现，当服务端遭遇一段时间的计算压力时可能会出现意外，不能完全保证。
比较完善的解决方案就是对接收到的数据进行预处理：首先通过定义特殊的字符组合作为包头和包尾，如果传输ASCII字符，可以用0x02表示开始（STX），用0x03表示结束（ETX），比如：STX ‘H’ ‘e’ ‘l’ ‘l’ ‘o’ ETX (二进制数据： 02 48 65 6C 6C 6F 03)。如果数据较长可以在包头留出固定位置存放包长度，如：
02 00 05 48 65 6C 6C 6F 03
其中02 05 就表示正文长度为5个字节，可以进行校验。
虽然第三种方案比较严谨，但相对复杂，在传输比较可靠、应用比较简单的场景下，也可以采用前面两种解决方案。
 
<h4>四、一个完整的例程</h4>
 服务端：
<div class="cnblogs_code"><img id="code_img_closed_3813c0c9-7611-46b4-afef-99b5c0d569c2" class="code_img_closed" src="https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif" alt=""><img id="code_img_opened_3813c0c9-7611-46b4-afef-99b5c0d569c2" class="code_img_opened" style="display: none" src="https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif" alt="">
<div id="cnblogs_code_open_3813c0c9-7611-46b4-afef-99b5c0d569c2" class="cnblogs_code_hide">
<pre>using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace TCPServer
{
class Program
{
 static void Main(string[] args)
 {
 TcpListener tcpListener = new TcpListener(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 9000);
 tcpListener.Start();

 while (true)
 {
 if (tcpListener.Pending())
 {
 TcpClient client = tcpListener.AcceptTcpClient();
 Console.WriteLine("Connected");

 Task.Run(() =>
 {
 NetworkStream stream = client.GetStream();
 var remote = client.Client.RemoteEndPoint;

 while (true)
 {
 if (stream.DataAvailable)
 {
 byte[] data = new byte[1024];
 int len = stream.Read(data, 0, 1024);
 string Name = Encoding.UTF8.GetString(data,0,len);
 var senddata = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello:" + Name);
 stream.Write(senddata, 0, senddata.Length);
 }

 if (!client.IsOnline())
 {
 Console.WriteLine("Connect Closed.");
 break;
 }

 Thread.Sleep(1);
 }
 });
 }

 Thread.Sleep(1);
 }
 }
}

public static class TcpClientEx
{
 public static bool IsOnline(this TcpClient client)
 {
 return !((client.Client.Poll(15000, SelectMode.SelectRead) && (client.Client.Available == 0)) || !client.Client.Connected);
 }
}
}</pre>
</div>
View Code</div>
客户端：
<div class="cnblogs_code"><img id="code_img_closed_464972e6-d398-4b8e-b57a-1d08a1e8ce40" class="code_img_closed" src="https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif" alt=""><img id="code_img_opened_464972e6-d398-4b8e-b57a-1d08a1e8ce40" class="code_img_opened" style="display: none" src="https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif" alt="">
<div id="cnblogs_code_open_464972e6-d398-4b8e-b57a-1d08a1e8ce40" class="cnblogs_code_hide">
<pre>using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace TCP_Clent
{
class Program
{
 static void Main(string[] args)
 {
 ThreadPool.SetMinThreads(100, 100);
 ThreadPool.SetMaxThreads(200, 200);

 Parallel.For(1, 10,x =>
 {
 SendData("Tom");
 });

 Console.WriteLine("All Completed!");
 Console.ReadKey();
 }

 private static void SendData(string Name)
 {
 Task.Run(() =>
 {
 Console.WriteLine("Start");
 TcpClient tcpClient = new TcpClient();
 tcpClient.Connect("127.0.0.1", 9000);
 Console.WriteLine("Connected");
 NetworkStream netStream = tcpClient.GetStream();

 Task.Run(() =>
 {
 Thread.Sleep(100);
 while (true)
 {
 if (!tcpClient.Client.Connected)
 {
 break;
 }

 if (netStream == null)
 {
 break;
 }

 try
 {
 if (netStream.DataAvailable)
 {
 byte[] data = new byte[1024];
 int len = netStream.Read(data, 0, 1024);
 var message = Encoding.UTF8.GetString(data, 0, len);
 Console.WriteLine(message);
 }
 }
 catch
 {
 break;
 }

 Thread.Sleep(10);
 }
 });

 for (int i = 0; i < 100; i++)
 {
 byte[] datas = Encoding.UTF8.GetBytes(Name);
 int Len = datas.Length;
 netStream.Write(datas, 0, Len);
 Thread.Sleep(1000);
 }

 netStream.Close();
 netStream = null;
 tcpClient.Close();

 Console.WriteLine("Completed");
 });
 }
}
}</pre>
</div>
View Code</div>
 
<h3>传送门：</h3>
C#网络编程入门系列包括三篇文章：
（一）C#网络编程入门之UDP
（二）C#网络编程入门之TCP
（三）C#网络编程入门之HTTP

</div>
<div id="MySignature" role="contentinfo">
<hr>
签名区： 
如果您觉得这篇博客对您有帮助或启发，请点击右侧【推荐】支持，谢谢！
<hr> 
来源：https://www.cnblogs.com/seabluescn/p/12972632.html

頁: [1]

琼殿技术论坛's Archiver

C#网络编程入门之TCP