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C#的Socket程序(TCP)

2011年11月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 4065字 ⁄ 字号 评论关闭

其实只要用到Socket联接,基本上就得使用Thread,是交叉使用的。
C#封装的Socket用法基本上不算很复杂,只是不知道托管之后的Socket有没有其他性能或者安全上的问题。
在C#里面能找到的最底层的操作也就是socket了,概念不做解释。
程序模型如下:
WinForm程序 : 启动端口侦听;监视Socket联接情况;定期关闭不活动的联接;
Listener:处理Socket的Accept函数,侦听新链接,建立新Thread来处理这些联接(Connection)。
Connection:处理具体的每一个联接的会话。

1:WinForm如何启动一个新的线程来启动Listener:
       //start the server
        private void btn_startServer_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //this.btn_startServer.Enabled = false;
            Thread _createServer = new Thread(new ThreadStart(WaitForConnect));
            _createServer.Start();
        }
        //wait all connections
        private void WaitForConnect()
        {
            SocketListener listener = new SocketListener(Convert.ToInt32(this.txt_port.Text));
             listener.StartListening();
        }
因为侦听联接是一个循环等待的函数,所以不可能在WinForm的线程里面直接执行,不然Winform也就是无法继续任何操作了,所以才指定一个新的线程来执行这个函数,启动侦听循环。
这一个新的线程是比较简单的,基本上没有启动的参数,直接指定处理函数就可以了。
2:Listener如何启动循环侦听,并且启动新的带有参数的线程来处理Socket联接会话。
先看如何建立侦听:(StartListening函数)
IPEndPoint localEndPoint = new IPEndPoint(_ipAddress, _port);
        // Create a TCP/IP socket.
        Socket listener = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            // Bind the socket to the local endpoint and  listen for incoming connections.
            try
            {
                listener.Bind(localEndPoint);
                listener.Listen(20);//20 trucks

                // Start listening for connections.
                while (true)
                {
                   // here will be suspended while waiting for a new connection.
                    Socket connection = listener.Accept();
                    Logger.Log("Connect", connection.RemoteEndPoint.ToString());//log it, new connection
                ……
           }
         }……
基本步骤比较简单:
建立本机的IPEndPoint对象,表示以本机为服务器,在指定端口侦听;
然后绑定到一个侦听Socket上;
进入while循环,等待新的联接;
如果有新的联接,那么建立新的socket来对应这个联接的会话。
   值得注意的就是这一句联接代码:listener.Accept()。执行这一句的时候,程序就在这个地方等待,直到有新的联检请求的时候程序才会执行下一句。这是同步执行,当然也可以异步执行。
 
   新的联接Socket建立了(Accept之后),对于这些新的socket该怎么办呢?他们依然是一个循环等待,所以依然需要建立新的Thread给这些Socket去处理会话(接收/发送消息),而这个Thread就要接收参数了。
   Thread本身是不能接收参数的,为了让它可以接收参数,可以采用定义新类,添加参数作为属性的方法来解决。
   因为每一个Socket是一个Connection周期,所以我定义了这么一个类public class Connection。这个类至少有这样一个构造函数public Connection(Socket socket); 之所以这么做,就是为了把Socket参数传给这个Connection对象,然后好让Listener启动这个Thread的时候,Thread可以知道他正在处理哪一个Socket。
    具体处理的方法:(在Listener的StartListening函数,ocket connection = listener.Accept();之后)
    Connection gpsCn = new Connection(connection);
                    //each socket will be wait for data. keep the connection.
                    Thread thread = new Thread(new ThreadStart(gpsCn.WaitForSendData));
                    thread.Name = connection.RemoteEndPoint.ToString();
                    thread.Start();
 如此一来,这个新的socket在Accept之后就在新的Thread中运行了。
   3:Connection的会话处理
   建立了新的Connection(也就是socket),远程就可以和这个socket进行会话了,无非就是send和receive。
   现在先看看怎么写的这个线程运行的Connection. WaitForSendData函数
    while (true)
            {
                bytes = new byte[1024];
                string data = "";
                //systm will be waiting the msg of receive envet. like Accept();
                //here will be suspended while waiting for socket income msg.
                int bytesRec = this._connection.Receive(bytes);
                _lastConnectTime = DateTime.Now;
                if (bytesRec == 0)//close envent
                {
                    Logger.Log("Close Connection", _connection.RemoteEndPoint.ToString());
                    break;
                }
                data += Encoding.ASCII.GetString(bytes, 0, bytesRec);
                //…….handle your data.
             }
可以看到这个处理的基本步骤如下:
   执行Receive函数,接收远程socket发送的信息;
   把信息从字节转换到string;
   处理该信息,然后进入下一个循环,继续等待socket发送新的信息。
值得注意的有几个:
   1:Receive函数。这个函数和Listener的Accept函数类似。在这个地方等待执行,如果没有新的消息,这个函数就不会执行下一句,一直等待。
   2:接收的是字节流,需要转化成字符串
   3:判断远程关闭联接的方式
   4:如果对方的消息非常大,还得循环接收这个data。
4:如何管理这些联接(thread)
通过上边的程序,基本上可以建立一个侦听,并且处理联接会话。但是如何管理这些thread呢?不然大量产生thread可是一个灾难。
管理的方法比较简单,在Listener里面我定义了一个静态的哈希表(static public Hashtable Connections=new Hashtable();),存储Connection实例和它对应的Thread实例。而connection中也加入了一个最后联接时间的定义(private DateTime _lastConnectTime;)。在新链接建立的时候(Listener的Accept()之后)就把Connection实例和Thread实例存到哈希表中;在Connection的Receive的时候修改最后联接时间。这样我们就可以知道该Connection在哪里,并且会话是否活跃。
然后在Winform程序里头可以管理这些会话了,设置设置超时。

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