C#是微軟隨著VS.net新推出的一門語言。它作為一門新興的語言，有著C++的強(qiáng)健，又有著VB等的RAD特性。而且，微軟推出C#主要的目的是為了對(duì)抗Sun公司的Java。大家都知道Java語言的強(qiáng)大功能，尤其在網(wǎng)絡(luò)編程方面。于是，C#在網(wǎng)絡(luò)編程方面也自然不甘落后于人。本文就向大家介紹一下C#下實(shí)現(xiàn)套接字（Sockets）編程的一些基本知識(shí)，以期能使大家對(duì)此有個(gè)大致了解。首先，我向大家介紹一下套接字的概念。
  
  
套接字基本概念：
  
  
套接字是通信的基石，是支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元?？梢詫⑻捉幼挚醋鞑煌鳈C(jī)間的進(jìn)程進(jìn)行雙向通信的端點(diǎn)，它構(gòu)成了單個(gè)主機(jī)內(nèi)及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的編程界面。套接字存在于通信域中，通信域是為了處理一般的線程通過套接字通信而引進(jìn)的一種抽象概念。套接字通常和同一個(gè)域中的套接字交換數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)交換也可能穿越域的界限，但這時(shí)一定要執(zhí)行某種解釋程序）。各種進(jìn)程使用這個(gè)相同的域互相之間用Internet協(xié)議簇來進(jìn)行通信。
  
  
套接字可以根據(jù)通信性質(zhì)分類，這種性質(zhì)對(duì)于用戶是可見的。應(yīng)用程序一般僅在同一類的套接字間進(jìn)行通信。不過只要底層的通信協(xié)議允許，不同類型的套接字間也照樣可以通信。套接字有兩種不同的類型：流套接字和數(shù)據(jù)報(bào)套接字。
  
  
  
  
套接字工作原理：
  
  
要通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信，你至少需要一對(duì)套接字，其中一個(gè)運(yùn)行于客戶機(jī)端，我們稱之為ClientSocket，另一個(gè)運(yùn)行于服務(wù)器端，我們稱之為ServerSocket。
  
  
根據(jù)連接啟動(dòng)的方式以及本地套接字要連接的目標(biāo)，套接字之間的連接過程可以分為三個(gè)步驟：服務(wù)器監(jiān)聽，客戶端請(qǐng)求，連接確認(rèn)。
  
  
所謂服務(wù)器監(jiān)聽，是服務(wù)器端套接字并不定位具體的客戶端套接字，而是處于等待連接的狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。
  
  
所謂客戶端請(qǐng)求，是指由客戶端的套接字提出連接請(qǐng)求，要連接的目標(biāo)是服務(wù)器端的套接字。為此，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務(wù)器的套接字，指出服務(wù)器端套接字的地址和端口號(hào)，然后就向服務(wù)器端套接字提出連接請(qǐng)求。
  
  
所謂連接確認(rèn)，是指當(dāng)服務(wù)器端套接字監(jiān)聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請(qǐng)求，它就響應(yīng)客戶端套接字的請(qǐng)求，建立一個(gè)新的線程，把服務(wù)器端套接字的描述發(fā)給客戶端，一旦客戶端確認(rèn)了此描述，連接就建立好了。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)，繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請(qǐng)求。
  
  
C#中的套接字編程實(shí)例：
  
  
通過向大家簡單的介紹套接字的基本概念和實(shí)現(xiàn)套接字編程的基本原理，我想大家對(duì)套接字編程已有了初步的了解。不過，上面介紹的僅僅是基本概念和原理，要真正運(yùn)用還是需要一定的工作的。對(duì)基本概念和原理的真正理解的最好方法莫過于自己動(dòng)手做一個(gè)實(shí)例，下面我就向大家介紹一個(gè)很好的用C#實(shí)現(xiàn)套接字編程的實(shí)例――聊天室程序。
  
  
本程序是基于C/S（服務(wù)器/客戶端）構(gòu)架的，程序包含一個(gè)服務(wù)器端的應(yīng)用程序和一個(gè)客戶端的應(yīng)用程序。首先，在服務(wù)器上運(yùn)行服務(wù)器端的應(yīng)用程序，該程序一運(yùn)行就開始服務(wù)器監(jiān)聽。然后，在客戶機(jī)上就可以打開客戶端的應(yīng)用程序。程序打開后可以與服務(wù)器端應(yīng)用程序進(jìn)行連接，即進(jìn)行客戶端請(qǐng)求。在連接確認(rèn)后，客戶端用戶可以和其他的客戶端用戶進(jìn)行聊天。客戶端人數(shù)沒有限制，同時(shí)還支持“悄悄話”聊天模式，支持聊天記錄。所以這是一個(gè)學(xué)習(xí)套接字編程的相當(dāng)不錯(cuò)的例子。而且，程序中為了處理每個(gè)客戶端的信息還用到了多線程機(jī)制。在每個(gè)客戶端與服務(wù)器端連接成功后，它們之間就建立一個(gè)線程。這樣運(yùn)用了多線程之后，客戶端之間就不會(huì)相互影響，即使其中一個(gè)出了錯(cuò)誤也不會(huì)影響到另一個(gè)。
  
   下面，我就向大家具體介紹該實(shí)例：
  
  
服務(wù)器端程序：
  
  
1． 打開VS.net，新建一個(gè)C#的模板為“Windows 應(yīng)用程序”的項(xiàng)目，不妨命名為“ChatServer”。
  
  
2． 布置界面。只需在界面上添加一個(gè)ListBox控件即可，該控件主要用于顯示客戶端的用戶的一些信息的。圖象如下：
  
  
  
  
3． 服務(wù)器端程序的代碼編寫。
  
  
對(duì)于服務(wù)器端，主要的作用是監(jiān)聽客戶端的連接請(qǐng)求并確認(rèn)其請(qǐng)求。程序一開始便打開一個(gè)StartListening（）線程。
  
  
private void StartListening()
  
  
{
  
  
listener = new TcpListener(listenport);
  
  
listener.Start();
  
  
while (true)
  
  
{
  
  
try
  
  
{
  
  
Socket s = listener.AcceptSocket();
  
  
clientsocket = s;
  
  
clientservice = new Thread(new ThreadStart(ServiceClient));
  
  
clientservice.Start();
  
  
}
  
  
catch(Exception e)
  
  
{
  
  
Console.WriteLine(e.ToString() );
  
  
}
  
  
}
  
  
}
  
  
該線程是一直處于運(yùn)行狀態(tài)的。當(dāng)服務(wù)器端接收到一個(gè)來自客戶端的連接請(qǐng)求后，它就打開一個(gè)ServiceClient（）線程來服務(wù)客戶端。當(dāng)一個(gè)連接被建立后，每個(gè)客戶端就被賦予一個(gè)屬于它自己的套接字。同時(shí)，一個(gè)Client類的對(duì)象被建立。該對(duì)象包含了客戶端的一些相關(guān)信息，該信息被保存在一個(gè)數(shù)組列表中。Client類如下（也可參見源代碼中的Client.cs文件）：
  
  
using System;
  
  
using System.Threading;
  
  
  
  
namespace ChatServer
  
  
{
  
  
using System.Net.Sockets;
  
  
using System.Net;
  
  
  
  
///
  
  
/// Client 的摘要說明。
  
  
///
  
  
public class Client
  
  
{
  
  
private Thread clthread;
  
  
private EndPoint endpoint;
  
  
private string name;
  
  
private Socket sock;
  
  
  
  
public Client(string _name, EndPoint _endpoint, Thread _thread, Socket _sock)
  
  
{
  
  
// TODO: 在此處添加構(gòu)造函數(shù)邏輯
  
  
clthread = _thread;
  
  
endpoint = _endpoint;
  
  
name = _name;
  
  
sock = _sock;
  
  
}
  
  
  
  
public override string ToString()
  
  
{
  
  
return endpoint.ToString()+ " : " + name;
  
  
}
  
  
  
  
public Thread CLThread
  
  
{
  
  
get{return clthread;}
  
  
set{clthread = value;}
  
  
}
  
  
  
  
public EndPoint Host
  
  
{
  
  
get{return endpoint;}
  
  
set{endpoint = value;}
  
  
}
  
  
  
  
public string Name
  
  
{
  
  
get{return name;}
  
  
set{name = value;}
  
  
}
  
  
  
  
public Socket Sock
  
  
{
  
  
get{return sock;}
  
  
set{sock = value;}
  
  
}
  
  
}
  
  
}

   程序的主體部分應(yīng)是ServiceClient（）函數(shù)。該函數(shù)是一個(gè)獨(dú)立的線程，其主要部分是一個(gè)while循環(huán)。在循環(huán)體內(nèi)，程序處理各種客戶端命令。服務(wù)器端接收來自客戶端的以ASCII碼給出的字符串，其中包含了一個(gè)“|”形式的分隔符。字符串中“|”以前的部分就是具體的命令，包括CONN、CHAT、PRIV、GONE四種類型。CONN命令建立一個(gè)新的客戶端連接，將現(xiàn)有的用戶列表發(fā)送給新用戶并告知其他用戶有一個(gè)新用戶加入。CHAT命令將新的信息發(fā)送給所有用戶。PRIV命令將悄悄話發(fā)送給某個(gè)用戶。GONE命令從用戶列表中除去一個(gè)已離開的用戶并告知其他的用戶某某已經(jīng)離開了。同時(shí)，GONE命令可以設(shè)置布爾型的變量keepalive為false從而結(jié)束與客戶端連接的線程。ServiceClient（）函數(shù)如下：
  
  
private void ServiceClient()
  
  
{
  
  
Socket client = clientsocket;
  
  
bool keepalive = true;
  
  
  
  
while (keepalive)
  
  
{
  
  
Byte[] buffer = new Byte[1024];
  
  
client.Receive(buffer);
  
  
string clientcommand = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(buffer);
  
  
  
  
string[] tokens = clientcommand.Split(new Char[]{‘|‘});
  
  
Console.WriteLine(clientcommand);
  
  
  
  
if (tokens[0] == "CONN")
  
  
{
  
  
for(int n=0; n
  
  
{
  
  
Client cl = (Client)clients[n];
  
  
SendToClient(cl, "JOIN|" + tokens[1]);
  
  
}
  
  
EndPoint ep = client.RemoteEndPoint;
  
  
Client c = new Client(tokens[1], ep, clientservice, client);
  
  
clients.Add(c);
  
  
string message = "LIST|" + GetChatterList() +"\r\n";
  
  
SendToClient(c, message);
  
  
  
  
lbClients.Items.Add(c);
  
  
  
  
}
  
  
if (tokens[0] == "CHAT")
  
  
{
  
  
for(int n=0; n
  
  
{
  
  
Client cl = (Client)clients[n];
  
  
SendToClient(cl, clientcommand);
  
  
}
  
  
}
  
  
if (tokens[0] == "PRIV")
  
  
{
  
  
string destclient = tokens[3];
  
  
for(int n=0; n
  
  
{
  
  
Client cl = (Client)clients[n];
  
  
if(cl.Name.CompareTo(tokens[3]) == 0)
  
  
SendToClient(cl, clientcommand);
  
  
if(cl.Name.CompareTo(tokens[1]) == 0)
  
  
SendToClient(cl, clientcommand);
  
  
}
  
  
}
  
  
if (tokens[0] == "GONE")
  
  
{
  
  
int remove = 0;
  
  
bool found = false;
  
  
int c = clients.Count;
  
  
for(int n=0; n
  
  
{
  
  
Client cl = (Client)clients[n];
  
  
SendToClient(cl, clientcommand);
  
  
if(cl.Name.CompareTo(tokens[1]) == 0)
  
  
{
  
  
remove = n;
  
  
found = true;
  
  
lbClients.Items.Remove(cl);
  
  
}
  
  
}
  
  
if(found)
  
  
clients.RemoveAt(remove);
  
  
client.Close();
  
  
keepalive = false;
  
  
}
  
  
}
  
  
}
  
  
這樣，服務(wù)器端程序就基本完成了。（其他略次要的代碼可以參見源代碼中的Form1.cs文件）程序運(yùn)行圖示如下：
  
  
   客戶端程序：
  
  
1． 打開VS.net，新建一個(gè)C#的模板為“Windows 應(yīng)用程序”的項(xiàng)目，不妨命名為“ChatClient”。
  
  
2． 布置界面。往界面上添加一個(gè)ListBox控件（用于顯示用戶列表），一個(gè)RichTextBox控件（用于顯示聊天消息以及系統(tǒng)消息），一個(gè)TextBox控件（用于發(fā)送消息），一個(gè)CheckBox控件（確定是否為悄悄話），一個(gè)StatusBar控件以及四個(gè)Button控件（分別為“連接”、“斷開連接”、“開始記錄”、“發(fā)送”）。各個(gè)控件的屬性設(shè)置可以參見源代碼中的具體設(shè)置，這里從略。界面設(shè)計(jì)好后的圖象如下：
  
  
  
3． 客戶端程序的代碼編寫。
  
  
當(dāng)客戶端試圖和服務(wù)器端進(jìn)行連接時(shí)，一個(gè)連接必須建立而且得向服務(wù)器端進(jìn)行注冊(cè)。EstablishConnection（）函數(shù)運(yùn)用一個(gè)TcpClient來和服務(wù)器端取得連接，同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)NetworkStream來發(fā)送消息。還有，端口號(hào)和服務(wù)器端的是保持一致的，均為5555。EstablishConnection（）函數(shù)如下：
  
  
private void EstablishConnection()
  
  
{
  
  
statusBar1.Text = "正在連接到服務(wù)器";
  
  
try
  
  
{
  
  
clientsocket = new TcpClient(serveraddress,serverport);
  
  
ns = clientsocket.GetStream();
  
  
sr = new StreamReader(ns);
  
  
connected = true;
  
  
}
  
  
catch (Exception)
  
  
{
  
  
MessageBox.Show("不能連接到服務(wù)器！","錯(cuò)誤",
  
  
MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation);
  
  
statusBar1.Text = "已斷開連接";
  
  
}
  
  
}
  
  
在和服務(wù)器端連接成功后，程序就用RegisterWithServer（）函數(shù)向服務(wù)器端發(fā)送一個(gè)CONN命令。該命令先是發(fā)送該用戶的名稱，然后從服務(wù)器端獲得其他所有用戶的列表，所有用戶列表是在ListBox控件中顯示的。該函數(shù)如下：
  
  
private void RegisterWithServer()
  
  
{
  
  
try
  
  
{
  
  
string command = "CONN|" + ChatOut.Text;
  
  
Byte[] outbytes = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(command.ToCharArray());
  
  
ns.Write(outbytes,0,outbytes.Length);
  
  
  
  
string serverresponse = sr.ReadLine();
  
  
serverresponse.Trim();
  
  
string[] tokens = serverresponse.Split(new Char[]{‘|‘});
  
  
if(tokens[0] == "LIST")
  
  
{
  
  
statusBar1.Text = "已連接";
  
  
btnDisconnect.Enabled = true;
  
  
}
  
  
for(int n=1; n
  
  
lbChatters.Items.Add(tokens[n].Trim(new char[]{‘\r‘,‘\n‘}));
  
  
this.Text = clientname + "：已連接到服務(wù)器";
  
  
  
  
}
  
  
catch (Exception)
  
  
{
  
  
MessageBox.Show("注冊(cè)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤！","錯(cuò)誤",
  
  
MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation);
  
  
}
  
  
}
    在此之后，當(dāng)然就是用戶之間的聊天了，由ReceiveChat（）函數(shù)來完成。該函數(shù)是一個(gè)獨(dú)立的線程，它處理所有用戶獲得的消息和用戶發(fā)送的消息。它主要處理了CHAT、PRIV、JOIN、GONE、QUIT等命令，處理的方法和服務(wù)器端的類似。具體函數(shù)實(shí)現(xiàn)如下：
  
  
private void ReceiveChat()
  
  
{
  
  
bool keepalive = true;
  
  
while (keepalive)
  
  
{
  
  
try
  
  
{
  
  
Byte[] buffer = new Byte[2048];
  
  
ns.Read(buffer,0,buffer.Length);
  
  
string chatter = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(buffer);
  
  
  
  
string[] tokens = chatter.Split(new Char[]{‘|‘});
  
  
  
  
if (tokens[0] == "CHAT")
  
  
{
  
  
rtbChatIn.AppendText(tokens[1]);
  
  
if(logging)
  
  
logwriter.WriteLine(tokens[1]);
  
  
}
  
  
if (tokens[0] == "PRIV")
  
  
{
  
  
rtbChatIn.AppendText("Private from ");
  
  
rtbChatIn.AppendText(tokens[1].Trim() );
  
  
rtbChatIn.AppendText(tokens[2] + "\r\n");
  
  
if(logging)
  
  
{
  
  
logwriter.Write("Private from ");
  
  
logwriter.Write(tokens[1].Trim() );
  
  
logwriter.WriteLine(tokens[2] + "\r\n");
  
  
}
  
  
}
  
  
if (tokens[0] == "JOIN")
  
  
{
  
  
rtbChatIn.AppendText(tokens[1].Trim() );
  
  
rtbChatIn.AppendText(" has joined the Chat\r\n");
  
  
if(logging)
  
  
{
  
  
logwriter.WriteLine(tokens[1]+" has joined the Chat");
  
  
}
  
  
string newguy = tokens[1].Trim(new char[]{‘\r‘,‘\n‘});
  
  
lbChatters.Items.Add(newguy);
  
  
}
  
  
if (tokens[0] == "GONE")
  
  
{
  
  
rtbChatIn.AppendText(tokens[1].Trim() );
  
  
rtbChatIn.AppendText(" has left the Chat\r\n");
  
  
if(logging)
  
  
{
  
  
logwriter.WriteLine(tokens[1]+" has left the Chat");
  
  
}
  
  
lbChatters.Items.Remove(tokens[1].Trim(new char[]{‘\r‘,‘\n‘}));
  
  
}
  
  
if (tokens[0] == "QUIT")
  
  
{
  
  
ns.Close();
  
  
clientsocket.Close();
  
  
keepalive = false;
  
  
statusBar1.Text = "服務(wù)器端已停止";
  
  
connected= false;
  
  
btnSend.Enabled = false;
  
  
btnDisconnect.Enabled = false;
  
  
}
  
  
}
  
  
catch(Exception){}
  
  
}
  
  
}
  
   通過以上的一些函數(shù)，客戶端程序之間就可以進(jìn)行自由地聊天了，各個(gè)用戶之間還可以互相發(fā)送悄悄話。所以程序已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了聊天室的基本功能了，不過最后各個(gè)用戶還要正常地退出，那就要用到QuitChat（）函數(shù)了。該函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)如下：
  
  
private void QuitChat()
  
  
{
  
  
if(connected)
  
  
{
  
  
try
  
  
{
  
  
string command = "GONE|" + clientname;
  
  
Byte[] outbytes = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(command.ToCharArray());
  
  
ns.Write(outbytes,0,outbytes.Length);
  
  
clientsocket.Close();
  
  
}
  
  
catch(Exception)
  
  
{
  
  
}
  
  
}
  
  
if(logging)
  
  
logwriter.Close();
  
  
if(receive != null && receive.IsAlive)
  
  
receive.Abort();
  
  
this.Text = "客戶端";
  
  
}
  
  
到此為止，客戶端程序的主要部分都已經(jīng)介紹完畢。還有一些按鈕控件的消息處理函數(shù)可以參見源代碼。同時(shí)，程序中還有一個(gè)聊天記錄功能，該功能和現(xiàn)在流行的聊天軟件的記錄功能類似。不過限于篇幅，在這里就不一一介紹了，有興趣的讀者可以研究一下本文后面的源代碼。
  
  
這樣，客戶端程序就完成了。程序運(yùn)行圖示如下：
  
  
  
  
總結(jié)：
  
  
本文向大家初步介紹了套接字的基本概念和實(shí)現(xiàn)套接字編程的基本原理，還通過一個(gè)很好的實(shí)例向大家展示了在C#下進(jìn)行套接字編程的實(shí)現(xiàn)方法和一些編程技巧。從中，我們不難發(fā)現(xiàn)運(yùn)用C#進(jìn)行套接字編程乃至網(wǎng)絡(luò)編程有許多優(yōu)越之處。實(shí)例程序?qū)崿F(xiàn)的思路清晰明了而且通俗易懂，是一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的例子，希望各位能好好研讀。同時(shí)還希望大家能進(jìn)一步完善該程序，使之功能更強(qiáng)大、界面更友好。最后還要注明的是：該實(shí)例程序是在VS.net正式版下編譯、運(yùn)行成功的，如果你還是Beta版的話可能會(huì)有一些差別。
  
下載代碼:
http://www.aspcool.com/download/display.asp?Did=330