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Visual C#TCP协议编程

 
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Visual C#TCP协议编程

  1. Visual C# TCP协议编程基础
    1. TCP协议层次结构
    2. TCP协议规范
  2. TCP协议相关类简介
    1. TcpListener
    2. TcpClient
    3. NetworkStream

Visual C# TCP协议编程基础

TCP协议层次结构

OSI七层模型:在计算机网络产生之初,每个计算机厂商都有一套自己的网络体系结构的概念,它们之间互不相容。由于不同的局域网有不同的网络协议,不同的传输介质也各有其电气性能,为了使不同的网络能够互连,必须建立统一的网络互连协议。为此,ISO(国际标准化组织)提出了网络互连协议的基本框架,称为开放系统互连(OSI)参考模型,只要遵循OSI标准,一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI标准的其他任何系统进行连接.现在此模型已成为计算机间和网络间进行通信的主要结构模型。目前使用的大多数网络通信协议的结构都是基于 OSI 模型的。

OSI将通信过程定义为七层,即将连网计算机间传输信息的任务划分为七个更小、更易于处理的任务组。每一个任务或任务组则被分配到各个 OSI 层。每一层都是独立存在的,因此分配到各层的任务能够独立地执行。这样使得变更其中某层提供的方案时不影响其他层。OSI参考模型分为7层,分别是物理层(Physical Layer),数据链路层(Data Link Layer),网络层(Network Layer),传输层(Transport Layer),会话层(Session Layer),表示层(Presentation Layer)和应用层(Application Layer)。

TCP/IP模型:ISO制定的OSI参考模型的过于庞大、复杂招致了许多批评。与此对照,由技术人员自己开发的TCP/IP协议栈获得了更为广泛的应用。如下图所示,是TCP/IP参考模型和OSI参考模型的对比示意图。

TCP/IP协议栈是美国国防部高级研究计划局计算机网(Advanced Research Projects Agency Network,ARPANET)和其后继因特网使用的参考模型。TCP/IP参考模型分为四个层次:应用层、传输层、网络互连层和主机到网络层。如下图所示。

TCP协议相关类的简介

在TCP协议编程中,经常使用的类有TcpListener类,TcpClient类,NetworkStream类。

TcpListener类:

TcpListener类从 TCP 网络客户端侦听连接。TcpListener类提供一些简单方法,用于在阻塞同步模式下侦听和接受传入连接请求。可使用TcpClientSocket来连接TcpListener。可使用IPEndPoint、本地 IP 地址及端口号或者仅使用端口号,来创建TcpListener。可以将本地 IP 地址指定为Any,将本地端口号指定为 0(如果希望基础服务提供程序为您分配这些值)。如果选择这样做,可使用LocalEndpoint来标识已指定的信息。

Start方法用来开始侦听传入的连接请求。Start将对传入连接进行排队,直至您调用Stop方法或它已经完成MaxConnections排队为止。可使用AcceptSocketAcceptTcpClient从传入连接请求队列提取连接。这两种方法将阻塞。如果要避免阻塞,可首先使用Pending方法来确定队列中是否有可用的连接请求。调用Stop方法来关闭TcpListener

注意:Stop方法不会关闭任何已接受的连接。需要用户负责分别关闭这些连接

公共属性TcpListener 构造函数
受 .NET Framework 精简版的支持。
初始化TcpListener类的新实例。
公共属性Start
受 .NET Framework 精简版的支持。
开始侦听传入的连接请求。
公共属性AcceptSocket
受 .NET Framework 精简版的支持。
接受挂起的连接请求。
公共属性AcceptTcpClient
受 .NET Framework 精简版的支持。
接受挂起的连接请求。
公共属性Stop
受 .NET Framework 精简版的支持。
关闭侦听器。

TcpClient类:

为 TCP 网络服务提供客户端连接。TcpClient类提供了一些简单的方法,用于在同步阻塞模式下通过网络来连接、发送和接收流数据。

为使TcpClient连接并交换数据,使用 TCPProtocolType创建的TcpListenerSocket必须侦听是否有传入的连接请求。可以使用下面两种方法之一连接到该侦听器:

  • 创建一个TcpClient,并调用三个可用的Connect方法之一。
  • 使用远程主机的主机名和端口号创建TcpClient。此构造函数将自动尝试一个连接。

公共构造函数

公共构造函数TcpClient 构造函数
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重载。初始化TcpClient类的新实例。

公共属性

公共属性LingerState
受 .NET Framework 精简版的支持。
获取或设置有关套接字逗留时间的信息。
公共属性NoDelay
受 .NET Framework 精简版的支持。
获取或设置一个值,该值在发送或接收缓冲区未满时禁用延迟。
公共属性ReceiveBufferSize
受 .NET Framework 精简版的支持。
获取或设置接收缓冲区的大小。
公共属性ReceiveTimeout 获取或设置在初始化一个读取操作以后TcpClient等待接收数据的时间量。
公共属性SendBufferSize
受 .NET Framework 精简版的支持。
获取或设置发送缓冲区的大小。
公共属性SendTimeout 获取或设置TcpClient等待发送操作成功完成的时间量。

公共方法

公共方法Close
受 .NET Framework 精简版的支持。
关闭 TCP 连接并释放与TcpClient关联的所有资源。
公共方法Connect
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重载。使用指定的主机名和端口号将客户端连接到 TCP 主机。
公共方法GetStream
受 .NET Framework 精简版的支持。
返回用于发送和接收数据的NetworkStream

NetworkStream类:

提供用于网络访问的基础数据流。NetworkStream类提供在阻塞模式下通过Stream套接字发送和接收数据的方法。您可以使用NetworkStream类进行同步和异步数据传输。要创建NetworkStream,必须提供连接的Socket。也可指定NetworkStream对所提供的Socket具有哪些FileAccess权限。默认情况下,关闭NetworkStream并不会关闭所提供的Socket。如果要使NetworkStream拥有关闭所提供的Socket的权限,则必须将ownsSocket构造函数参数的值指定为true

WriteRead方法用于简单的单线程同步阻塞 I/O。若要使用不同的线程来处理 I/O,则请考虑使用BeginWrite/EndWriteBeginRead/EndRead方法进行通信。

NetworkStream不支持对网络数据流的随机访问。CanSeek属性用于指示流是否支持查找,它的值始终为false。读取Position属性、读取Length属性或者调用Seek方法都会引发NotSupportedException

公共构造函数

公共构造函数NetworkStream 构造函数
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重载。创建NetworkStream类的新实例。

公共属性

公共属性CanRead
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。获取一个值,该值指示NetworkStream是否支持读取。
公共属性CanSeek
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。获取一个值,该值指示流是否支持查找。该属性总是返回false
公共属性CanWrite
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。获取一个值,该值指示NetworkStream是否支持写入。
公共属性DataAvailable
受 .NET Framework 精简版的支持。
获取一个值,该值指示在要读取的NetworkStream上是否有可用的数据。
公共属性Length
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。获取流上可用数据的长度。此属性始终引发NotSupportedException
公共属性Position
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。获取或设置流中的当前位置。此属性始终引发NotSupportedException

公共方法

公共方法BeginRead
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。从NetworkStream开始异步读取。
公共方法BeginWrite
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。开始向流异步写入。
公共方法Close
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。关闭NetworkStream
公共方法EndRead
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。处理异步读取的结束。
公共方法EndWrite
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。处理异步写入的结束。
公共方法Flush
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。刷新流中的数据。保留此方法供将来使用。
公共方法Read
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。从NetworkStream读取数据。
公共方法ReadByte(从Stream继承)
受 .NET Framework 精简版的支持。
从流中读取一个字节,并将流内的位置向前推进一个字节,或者如果已到达流的末尾,则返回 -1。
公共方法Seek
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。将流的当前位置设置为给定值。此方法始终引发NotSupportedException
公共方法Write
受 .NET Framework 精简版的支持。
已重写。将数据写入NetworkStream
公共方法WriteByte(从Stream继承)
受 .NET Framework 精简版的支持。
将一个字节写入流内的当前位置,并将流内的位置向前推进一个字节。

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