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C#中Socket框架怎么用

發(fā)布時間:2021-03-06 12:36:57 來源:億速云 閱讀:145 作者:小新 欄目:編程語言

這篇文章主要介紹了C#中Socket框架怎么用,具有一定借鑒價值,感興趣的朋友可以參考下,希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲,下面讓小編帶著大家一起了解一下。

。

前言

一說到Socket,想必大家都或多或少有所涉及,從最初的計算機網絡課程,講述了tcp協(xié)議,而Socket就是對協(xié)議的進一步封裝,使我們開發(fā)人員能夠更加容易輕松的進行軟件之間的通信。

這個星期剛好接受一個共享車位鎖的項目,需要使用Socket與硬件進行通信控制,說白了也就是給鎖發(fā)送指令,控制其打開或者關閉,再就是對App開放操作接口,使其方便測試以及用戶的使用。這其中核心就是Socket的使用,再開發(fā)出這個功能之后,我發(fā)現(xiàn)使用起來很不方便,于是耗時2天抽象其核心功能并封裝成框架,最后使用這個框架將原來的項目重構并上線,極大的提高了軟件的可拓展性,健壯性,容錯率。

個人堅信的原則:萬物皆對象

好了,不廢話了,下面進入正文

正文:

1、首先簡單講下C#中Socket的簡單使用。

第一步:服務端監(jiān)聽某個端口

第二步:客戶端向服務端地址和端口發(fā)起Socket連接請求

第三步:服務端收到連接請求后創(chuàng)建Socket連接,并維護這個連接隊列。

第四步:客戶端和服務端已經建立雙工通信(即雙向通信),客戶端和服務端可以輕松方便的給彼此發(fā)送信息。

至于簡單使用的具體實現(xiàn)代碼全部被我封裝到項目中了,如果需要學習簡單的實現(xiàn),可以看我的源碼,也可以自行百度,有很多的教程

2、核心,框架的使用

其實,說其為框架,可能有點牽強,因為每個人對框架都有自己的理解,但是類庫和框架又有什么本質區(qū)別呢?全部都是代碼~哈哈,扯遠了

首先,空說無憑,先放上所有的代碼:

服務端源文件:

SocketServer.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace Coldairarrow.Util.Sockets
{
 /// <summary>
 /// Socket服務端
 /// </summary>
 public class SocketServer
 {
  #region 構造函數

  /// <summary>
  /// 構造函數
  /// </summary>
  /// <param name="ip">監(jiān)聽的IP地址</param>
  /// <param name="port">監(jiān)聽的端口</param>
  public SocketServer(string ip, int port)
  {
   _ip = ip;
   _port = port;
  }

  /// <summary>
  /// 構造函數,監(jiān)聽IP地址默認為本機0.0.0.0
  /// </summary>
  /// <param name="port">監(jiān)聽的端口</param>
  public SocketServer(int port)
  {
   _ip = "0.0.0.0";
   _port = port;
  }

  #endregion

  #region 內部成員

  private Socket _socket = null;
  private string _ip = "";
  private int _port = 0;
  private bool _isListen = true;
  private void StartListen()
  {
   try
   {
    _socket.BeginAccept(asyncResult =>
    {
     try
     {
      Socket newSocket = _socket.EndAccept(asyncResult);

      //馬上進行下一輪監(jiān)聽,增加吞吐量
      if (_isListen)
       StartListen();

      SocketConnection newClient = new SocketConnection(newSocket, this)
      {
       HandleRecMsg = HandleRecMsg == null ? null : new Action<byte[], SocketConnection, SocketServer>(HandleRecMsg),
       HandleClientClose = HandleClientClose == null ? null : new Action<SocketConnection, SocketServer>(HandleClientClose),
       HandleSendMsg = HandleSendMsg == null ? null : new Action<byte[], SocketConnection, SocketServer>(HandleSendMsg),
       HandleException = HandleException == null ? null : new Action<Exception>(HandleException)
      };

      newClient.StartRecMsg();
      ClientList.AddLast(newClient);

      HandleNewClientConnected?.Invoke(this, newClient);
     }
     catch (Exception ex)
     {
      HandleException?.Invoke(ex);
     }
    }, null);
   }
   catch (Exception ex)
   {
    HandleException?.Invoke(ex);
   }
  }

  #endregion

  #region 外部接口

  /// <summary>
  /// 開始服務,監(jiān)聽客戶端
  /// </summary>
  public void StartServer()
  {
   try
   {
    //實例化套接字(ip4尋址協(xié)議,流式傳輸,TCP協(xié)議)
    _socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
    //創(chuàng)建ip對象
    IPAddress address = IPAddress.Parse(_ip);
    //創(chuàng)建網絡節(jié)點對象包含ip和port
    IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(address, _port);
    //將 監(jiān)聽套接字綁定到 對應的IP和端口
    _socket.Bind(endpoint);
    //設置監(jiān)聽隊列長度為Int32最大值(同時能夠處理連接請求數量)
    _socket.Listen(int.MaxValue);
    //開始監(jiān)聽客戶端
    StartListen();
    HandleServerStarted?.Invoke(this);
   }
   catch (Exception ex)
   {
    HandleException?.Invoke(ex);
   }
  }

  /// <summary>
  /// 所有連接的客戶端列表
  /// </summary>
  public LinkedList<SocketConnection> ClientList { get; set; } = new LinkedList<SocketConnection>();

  /// <summary>
  /// 關閉指定客戶端連接
  /// </summary>
  /// <param name="theClient">指定的客戶端連接</param>
  public void CloseClient(SocketConnection theClient)
  {
   theClient.Close();
  }

  #endregion

  #region 公共事件

  /// <summary>
  /// 異常處理程序
  /// </summary>
  public Action<Exception> HandleException { get; set; }

  #endregion

  #region 服務端事件

  /// <summary>
  /// 服務啟動后執(zhí)行
  /// </summary>
  public Action<SocketServer> HandleServerStarted { get; set; }

  /// <summary>
  /// 當新客戶端連接后執(zhí)行
  /// </summary>
  public Action<SocketServer, SocketConnection> HandleNewClientConnected { get; set; }

  /// <summary>
  /// 服務端關閉客戶端后執(zhí)行
  /// </summary>
  public Action<SocketServer, SocketConnection> HandleCloseClient { get; set; }

  #endregion

  #region 客戶端連接事件

  /// <summary>
  /// 客戶端連接接受新的消息后調用
  /// </summary>
  public Action<byte[], SocketConnection, SocketServer> HandleRecMsg { get; set; }

  /// <summary>
  /// 客戶端連接發(fā)送消息后回調
  /// </summary>
  public Action<byte[], SocketConnection, SocketServer> HandleSendMsg { get; set; }

  /// <summary>
  /// 客戶端連接關閉后回調
  /// </summary>
  public Action<SocketConnection, SocketServer> HandleClientClose { get; set; }

  #endregion
 }
}
using System;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

namespace Coldairarrow.Util.Sockets
{
 /// <summary>
 /// Socket連接,雙向通信
 /// </summary>
 public class SocketConnection
 {
  #region 構造函數

  public SocketConnection(Socket socket,SocketServer server)
  {
   _socket = socket;
   _server = server;
  }

  #endregion

  #region 私有成員
  
  private readonly Socket _socket;
  private bool _isRec=true;
  private SocketServer _server = null;
  private bool IsSocketConnected()
  {
   bool part1 = _socket.Poll(1000, SelectMode.SelectRead);
   bool part2 = (_socket.Available == 0);
   if (part1 && part2)
    return false;
   else
    return true;
  }

  #endregion

  #region 外部接口

  /// <summary>
  /// 開始接受客戶端消息
  /// </summary>
  public void StartRecMsg()
  {
   try
   {
    byte[] container = new byte[1024 * 1024 * 2];
    _socket.BeginReceive(container, 0, container.Length, SocketFlags.None, asyncResult =>
    {
     try
     {
      int length = _socket.EndReceive(asyncResult);

      //馬上進行下一輪接受,增加吞吐量
      if (length > 0 && _isRec && IsSocketConnected())
       StartRecMsg();

      if (length > 0)
      {
       byte[] recBytes = new byte[length];
       Array.Copy(container, 0, recBytes, 0, length);

       //處理消息
       HandleRecMsg?.Invoke(recBytes, this, _server);
      }
      else
       Close();
     }
     catch (Exception ex)
     {
      HandleException?.Invoke(ex);
      Close();
     }
    }, null);
   }
   catch (Exception ex)
   {
    HandleException?.Invoke(ex);
    Close();
   }
  }

  /// <summary>
  /// 發(fā)送數據
  /// </summary>
  /// <param name="bytes">數據字節(jié)</param>
  public void Send(byte[] bytes)
  {
   try
   {
    _socket.BeginSend(bytes, 0, bytes.Length, SocketFlags.None, asyncResult =>
    {
     try
     {
      int length = _socket.EndSend(asyncResult);
      HandleSendMsg?.Invoke(bytes, this, _server);
     }
     catch (Exception ex)
     {
      HandleException?.Invoke(ex);
     }
    }, null);
   }
   catch (Exception ex)
   {
    HandleException?.Invoke(ex);
   }
  }

  /// <summary>
  /// 發(fā)送字符串(默認使用UTF-8編碼)
  /// </summary>
  /// <param name="msgStr">字符串</param>
  public void Send(string msgStr)
  {
   Send(Encoding.UTF8.GetBytes(msgStr));
  }

  /// <summary>
  /// 發(fā)送字符串(使用自定義編碼)
  /// </summary>
  /// <param name="msgStr">字符串消息</param>
  /// <param name="encoding">使用的編碼</param>
  public void Send(string msgStr,Encoding encoding)
  {
   Send(encoding.GetBytes(msgStr));
  }

  /// <summary>
  /// 傳入自定義屬性
  /// </summary>
  public object Property { get; set; }

  /// <summary>
  /// 關閉當前連接
  /// </summary>
  public void Close()
  {
   try
   {
    _isRec = false;
    _socket.Disconnect(false);
    _server.ClientList.Remove(this);
    HandleClientClose?.Invoke(this, _server);
    _socket.Close();
    _socket.Dispose();
    GC.Collect();
   }
   catch (Exception ex)
   {
    HandleException?.Invoke(ex);
   }
  }

  #endregion

  #region 事件處理

  /// <summary>
  /// 客戶端連接接受新的消息后調用
  /// </summary>
  public Action<byte[], SocketConnection, SocketServer> HandleRecMsg { get; set; }

  /// <summary>
  /// 客戶端連接發(fā)送消息后回調
  /// </summary>
  public Action<byte[], SocketConnection, SocketServer> HandleSendMsg { get; set; }

  /// <summary>
  /// 客戶端連接關閉后回調
  /// </summary>
  public Action<SocketConnection, SocketServer> HandleClientClose { get; set; }

  /// <summary>
  /// 異常處理程序
  /// </summary>
  public Action<Exception> HandleException { get; set; }

  #endregion
 }
}
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

namespace Coldairarrow.Util.Sockets
{
 /// <summary>
 /// Socket客戶端
 /// </summary>
 public class SocketClient
 {
  #region 構造函數

  /// <summary>
  /// 構造函數,連接服務器IP地址默認為本機127.0.0.1
  /// </summary>
  /// <param name="port">監(jiān)聽的端口</param>
  public SocketClient(int port)
  {
   _ip = "127.0.0.1";
   _port = port;
  }

  /// <summary>
  /// 構造函數
  /// </summary>
  /// <param name="ip">監(jiān)聽的IP地址</param>
  /// <param name="port">監(jiān)聽的端口</param>
  public SocketClient(string ip, int port)
  {
   _ip = ip;
   _port = port;
  }

  #endregion

  #region 內部成員

  private Socket _socket = null;
  private string _ip = "";
  private int _port = 0;
  private bool _isRec=true;
  private bool IsSocketConnected()
  {
   bool part1 = _socket.Poll(1000, SelectMode.SelectRead);
   bool part2 = (_socket.Available == 0);
   if (part1 && part2)
    return false;
   else
    return true;
  }

  /// <summary>
  /// 開始接受客戶端消息
  /// </summary>
  public void StartRecMsg()
  {
   try
   {
    byte[] container = new byte[1024 * 1024 * 2];
    _socket.BeginReceive(container, 0, container.Length, SocketFlags.None, asyncResult =>
    {
     try
     {
      int length = _socket.EndReceive(asyncResult);

      //馬上進行下一輪接受,增加吞吐量
      if (length > 0 && _isRec && IsSocketConnected())
       StartRecMsg();

      if (length > 0)
      {
       byte[] recBytes = new byte[length];
       Array.Copy(container, 0, recBytes, 0, length);

       //處理消息
       HandleRecMsg?.Invoke(recBytes, this);
      }
      else
       Close();
     }
     catch (Exception ex)
     {
      HandleException?.Invoke(ex);
      Close();
     }
    }, null);
   }
   catch (Exception ex)
   {
    HandleException?.Invoke(ex);
    Close();
   }
  }

  #endregion

  #region 外部接口

  /// <summary>
  /// 開始服務,連接服務端
  /// </summary>
  public void StartClient()
  {
   try
   {
    //實例化 套接字 (ip4尋址協(xié)議,流式傳輸,TCP協(xié)議)
    _socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
    //創(chuàng)建 ip對象
    IPAddress address = IPAddress.Parse(_ip);
    //創(chuàng)建網絡節(jié)點對象 包含 ip和port
    IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(address, _port);
    //將 監(jiān)聽套接字 綁定到 對應的IP和端口
    _socket.BeginConnect(endpoint, asyncResult =>
    {
     try
     {
      _socket.EndConnect(asyncResult);
      //開始接受服務器消息
      StartRecMsg();

      HandleClientStarted?.Invoke(this);
     }
     catch (Exception ex)
     {
      HandleException?.Invoke(ex);
     }
    }, null);
   }
   catch (Exception ex)
   {
    HandleException?.Invoke(ex);
   }
  }

  /// <summary>
  /// 發(fā)送數據
  /// </summary>
  /// <param name="bytes">數據字節(jié)</param>
  public void Send(byte[] bytes)
  {
   try
   {
    _socket.BeginSend(bytes, 0, bytes.Length, SocketFlags.None, asyncResult =>
    {
     try
     {
      int length = _socket.EndSend(asyncResult);
      HandleSendMsg?.Invoke(bytes, this);
     }
     catch (Exception ex)
     {
      HandleException?.Invoke(ex);
     }
    }, null);
   }
   catch (Exception ex)
   {
    HandleException?.Invoke(ex);
   }
  }

  /// <summary>
  /// 發(fā)送字符串(默認使用UTF-8編碼)
  /// </summary>
  /// <param name="msgStr">字符串</param>
  public void Send(string msgStr)
  {
   Send(Encoding.UTF8.GetBytes(msgStr));
  }

  /// <summary>
  /// 發(fā)送字符串(使用自定義編碼)
  /// </summary>
  /// <param name="msgStr">字符串消息</param>
  /// <param name="encoding">使用的編碼</param>
  public void Send(string msgStr, Encoding encoding)
  {
   Send(encoding.GetBytes(msgStr));
  }

  /// <summary>
  /// 傳入自定義屬性
  /// </summary>
  public object Property { get; set; }

  /// <summary>
  /// 關閉與服務器的連接
  /// </summary>
  public void Close()
  {
   try
   {
    _isRec = false;
    _socket.Disconnect(false);
    HandleClientClose?.Invoke(this);
   }
   catch (Exception ex)
   {
    HandleException?.Invoke(ex);
   }
  }

  #endregion

  #region 事件處理

  /// <summary>
  /// 客戶端連接建立后回調
  /// </summary>
  public Action<SocketClient> HandleClientStarted { get; set; }

  /// <summary>
  /// 處理接受消息的委托
  /// </summary>
  public Action<byte[], SocketClient> HandleRecMsg { get; set; }

  /// <summary>
  /// 客戶端連接發(fā)送消息后回調
  /// </summary>
  public Action<byte[], SocketClient> HandleSendMsg { get; set; }

  /// <summary>
  /// 客戶端連接關閉后回調
  /// </summary>
  public Action<SocketClient> HandleClientClose { get; set; }

  /// <summary>
  /// 異常處理程序
  /// </summary>
  public Action<Exception> HandleException { get; set; }

  #endregion
 }
}

上面放上的是框架代碼,接下來介紹下如何使用

首先,服務端使用方式:

using Coldairarrow.Util.Sockets;
using System;
using System.Text;

namespace Console_Server
{
 class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   //創(chuàng)建服務器對象,默認監(jiān)聽本機0.0.0.0,端口12345
   SocketServer server = new SocketServer(12345);

   //處理從客戶端收到的消息
   server.HandleRecMsg = new Action<byte[], SocketConnection, SocketServer>((bytes, client, theServer) =>
   {
    string msg = Encoding.UTF8.GetString(bytes);
    Console.WriteLine($"收到消息:{msg}");
   });

   //處理服務器啟動后事件
   server.HandleServerStarted = new Action<SocketServer>(theServer =>
   {
    Console.WriteLine("服務已啟動************");
   });

   //處理新的客戶端連接后的事件
   server.HandleNewClientConnected = new Action<SocketServer, SocketConnection>((theServer, theCon) =>
   {
    Console.WriteLine($@"一個新的客戶端接入,當前連接數:{theServer.ClientList.Count}");
   });

   //處理客戶端連接關閉后的事件
   server.HandleClientClose = new Action<SocketConnection, SocketServer>((theCon, theServer) =>
   {
    Console.WriteLine($@"一個客戶端關閉,當前連接數為:{theServer.ClientList.Count}");
   });

   //處理異常
   server.HandleException = new Action<Exception>(ex =>
   {
    Console.WriteLine(ex.Message);
   });

   //服務器啟動
   server.StartServer();

   while (true)
   {
    Console.WriteLine("輸入:quit,關閉服務器");
    string op = Console.ReadLine();
    if (op == "quit")
     break;
   }
  }
 }
}

客戶端使用方式:

using Coldairarrow.Util.Sockets;
using System;
using System.Text;

namespace Console_Client
{
 class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   //創(chuàng)建客戶端對象,默認連接本機127.0.0.1,端口為12345
   SocketClient client = new SocketClient(12345);

   //綁定當收到服務器發(fā)送的消息后的處理事件
   client.HandleRecMsg = new Action<byte[], SocketClient>((bytes, theClient) =>
   {
    string msg = Encoding.UTF8.GetString(bytes);
    Console.WriteLine($"收到消息:{msg}");
   });

   //綁定向服務器發(fā)送消息后的處理事件
   client.HandleSendMsg = new Action<byte[], SocketClient>((bytes, theClient) =>
   {
    string msg = Encoding.UTF8.GetString(bytes);
    Console.WriteLine($"向服務器發(fā)送消息:{msg}");
   });

   //開始運行客戶端
   client.StartClient();

   while (true)
   {
    Console.WriteLine("輸入:quit關閉客戶端,輸入其它消息發(fā)送到服務器");
    string str = Console.ReadLine();
    if (str == "quit")
    {
     client.Close();
     break;
    }
    else
    {
     client.Send(str);
    }
   }
  }
 }
}

最后運行測試截圖:

C#中Socket框架怎么用

總結:

其最方便之處在于,將如何創(chuàng)建連接封裝掉,使用人員只需關注連接后發(fā)送什么數據,接收到數據后應該如何處理,等等其它的很多事件的處理,這其中主要依托于匿名委托的使用,Lambda表達式的使用。

感謝你能夠認真閱讀完這篇文章,希望小編分享的“C#中Socket框架怎么用”這篇文章對大家有幫助,同時也希望大家多多支持億速云,關注億速云行業(yè)資訊頻道,更多相關知識等著你來學習!

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