使用套接字通过 TCP 发送和接收数据

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必须先使用协议和网络地址信息初始化套接字，然后才能使用套接字与远程设备进行通信。 Socket 类的构造函数包含的参数可以指定地址系列、套接字类型，以及套接字用于建立连接的协议类型。 将客户端套接字连接到服务器套接字时，客户端将使用 IPEndPoint 对象来指定服务器的网络地址。

创建 IP 终结点

使用 System.Net.Sockets 时，将网络终结点表示为对象 IPEndPoint。 IPEndPoint 是使用 IPAddress 及其相应的端口号构造的。 在通过 Socket 发起对话之前，在应用和远程目标之间创建数据管道。

TCP/IP 使用一个网络地址和一个服务端口号来对唯一标识设备。 网络地址标识特定网络目标；端口号标识该设备要连接到的特定服务。 网络地址和服务端口的组合称为终结点，它在 .NET 中由 EndPoint 类表示。 会为每个受支持的地址系列定义 EndPoint 的后代；对于 IP 地址系列，类为 IPEndPoint。

Dns 类向使用 TCP/IP Internet 服务的应用提供域名服务。 GetHostEntryAsync 方法查询 DNS 服务器以将用户友好的域名（如“host.contoso.com”）映射到数字形式的 Internet 地址（如 192.168.1.1）。 GetHostEntryAsync 返回一个 Task<IPHostEntry>，其在等待时包含所请求名称的地址和别名的列表。 在大多数情况下，可以使用 AddressList 数组中返回的第一个地址。 下面的代码获取一个包含服务器 host.contoso.com 的 IP 地址的 IPAddress。

IPHostEntry ipHostInfo = await Dns.GetHostEntryAsync("host.contoso.com");
IPAddress ipAddress = ipHostInfo.AddressList[0];

提示

出于手动测试和调试目的，通常可将 GetHostEntryAsync 方法与 Dns.GetHostName() 值生成的主机名配合使用，将 localhost 名称解析为 IP 地址。 请思考以下代码片段：

var hostName = Dns.GetHostName();
IPHostEntry localhost = await Dns.GetHostEntryAsync(hostName);
// This is the IP address of the local machine
IPAddress localIpAddress = localhost.AddressList[0];

Internet 编号分配机构 (IANA) 定义公共服务的端口号。 有关详细信息，请参阅 IANA：服务名称和传输协议端口号注册表。 其他服务可具有 1,024 到 65,535 范围内的注册端口号。 以下代码将 host.contoso.com 的 IP 地址与端口号组合，为连接创建远程终结点。

IPEndPoint ipEndPoint = new(ipAddress, 11_000);

确定远程设备的地址并选择要用于连接的端口后，应用可以建立与远程设备的连接。

创建 Socket 客户端

创建 endPoint 对象后，创建客户端套接字以连接到服务器。 连接套接字后，它可以从服务器套接字连接发送和接收数据。

using Socket client = new(
    ipEndPoint.AddressFamily, 
    SocketType.Stream, 
    ProtocolType.Tcp);

await client.ConnectAsync(ipEndPoint);
while (true)
{
    // Send message.
    var message = "Hi friends 👋!<|EOM|>";
    var messageBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
    _ = await client.SendAsync(messageBytes, SocketFlags.None);
    Console.WriteLine($"Socket client sent message: \"{message}\"");

    // Receive ack.
    var buffer = new byte[1_024];
    var received = await client.ReceiveAsync(buffer, SocketFlags.None);
    var response = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, received);
    if (response == "<|ACK|>")
    {
        Console.WriteLine(
            $"Socket client received acknowledgment: \"{response}\"");
        break;
    }
    // Sample output:
    //     Socket client sent message: "Hi friends 👋!<|EOM|>"
    //     Socket client received acknowledgment: "<|ACK|>"
}

client.Shutdown(SocketShutdown.Both);

上述 C# 代码：

创建 Socket 服务器

若要创建服务器套接字，endPoint 对象可以侦听任何 IP 地址上的传入连接，但必须指定端口号。 创建套接字后，服务器可以接受传入连接并与客户端通信。

using Socket listener = new(
    ipEndPoint.AddressFamily,
    SocketType.Stream,
    ProtocolType.Tcp);

listener.Bind(ipEndPoint);
listener.Listen(100);

var handler = await listener.AcceptAsync();
while (true)
{
    // Receive message.
    var buffer = new byte[1_024];
    var received = await handler.ReceiveAsync(buffer, SocketFlags.None);
    var response = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, received);
    
    var eom = "<|EOM|>";
    if (response.IndexOf(eom) > -1 /* is end of message */)
    {
        Console.WriteLine(
            $"Socket server received message: \"{response.Replace(eom, "")}\"");

        var ackMessage = "<|ACK|>";
        var echoBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(ackMessage);
        await handler.SendAsync(echoBytes, 0);
        Console.WriteLine(
            $"Socket server sent acknowledgment: \"{ackMessage}\"");

        break;
    }
    // Sample output:
    //    Socket server received message: "Hi friends 👋!"
    //    Socket server sent acknowledgment: "<|ACK|>"
}

上述 C# 代码：

  • 使用给定的 endPoint 实例地址系列 SocketType.Stream 和 ProtocolType.Tcp 实例化新的 Socket 对象。

  • listener 以 endPoint 实例作为参数调用 Socket.Bind 方法，以将套接字与网络地址相关联。

  • 调用 Socket.Listen() 方法以侦听传入连接。

  • listener 调用 Socket.AcceptAsync 方法以接受 handler 套接字上的传入连接。

  • 在 while 循环中：

    • 调用 Socket.ReceiveAsync 以从客户端接收数据。
    • 收到数据后，会对其进行解码，然后写入控制台。
    • 如果 response 消息以 <|EOM|> 结尾，则使用 Socket.SendAsync 向客户端发送确认。

运行示例客户端和服务器

首先启动服务器应用程序，然后启动客户端应用程序。

dotnet run --project socket-server
Socket server starting...
Found: 172.23.64.1 available on port 9000.
Socket server received message: "Hi friends 👋!"
Socket server sent acknowledgment: "<|ACK|>"
Press ENTER to continue...

客户端应用程序将向服务器发送一条消息，服务器将通过确认进行响应。

dotnet run --project socket-client
Socket client starting...
Found: 172.23.64.1 available on port 9000.
Socket client sent message: "Hi friends 👋!<|EOM|>"
Socket client received acknowledgment: "<|ACK|>"
Press ENTER to continue...

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