C#网络编程(整理版)PPT课件第04章-套接字与数据流

1第4章套接字与数据流4.1套接字4.1.1面向连接的套接字4.1.2无连接的套接字4.2数据流4.2.1文件流4.2.2内存流4.2.3网络流4.2.4StreamWriter与StreamReader类4.2.5BinaryReader与BinaryWriter类2本章教学目的学习套接字编程的基本方法，以及数据流相关类的用法。本章教学要求（1）掌握套接字的概念及Socket类用法；（2）掌握面向连接套接字编程、无连接套接字编程基本步骤（3）掌握FileStream、MemoryStream、NetworkStream类的用法；（4）掌握StreamReader、StreamWriter、BinaryReader、BinaryWriter类的基本用法。本章重点34.1套接字一个连接由它的两个端点标识，这样的端点称为套接字。44.1套接字（续)套接字是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。可以将套接字看作不同主机间的进程进行双向通信的端点。上图连接1的一对套接字为：（192.168.2.23，5000）和（192.168.2.122，8888）上图连接2的一对套接字为：（192.168.2.23，5001）和（192.168.2.122，8888）对于UDP协议尽管两个进程之间没有建立连接，但是也同样存在发送端点，和接收端点，也同样使用套接字的概念。54.1套接字（续)套接字的类型有：1.流式套接字：提供了面向连接的、可靠的、数据无错并且无重复的数据发送服务，而且接收数据的顺序和发送数据的顺序是相同的。2.数据报套接字：提供了面向无连接的服务,它以独立的数据包形式发送数据(数据包长度不能大于32KB)，不提供正确性检查，也不保证各数据包的发送顺序和接收顺序相同，因此，可能出现数据的重发、丢失等现象。3.原始套接字：用于直接访问协议的较低层。常用于检验新的协议实现或访问现有服务中配置的新设备，一般不提倡直接使用原始套接字。64.1套接字（续)Socket类包含在System.Net.Sockets命名空间中。一个Socket实例包含了一个本地或者一个远程端点的套接字信息。使用Socket类编程，由于很多细节都需要自己考虑，相对来说复杂一些，易出错。一般对套接字编程比较熟悉的人，或者使用非标准协议（自定义的新协议）进行编程的时候，才使用Socket类。Socket类的构造函数为：publicSocket(AddressFamilyaddressFamily,//网络类型SocketTypesocketType,//套接字类型ProtocolTypeprotocolType);//使用的协议74.1套接字（续)参数含义：（1）addressFamilyaddressFamily表示网络类型，该参数使用AddressFamily枚举指定Socket使用的寻址方案例如AddressFamily.InterNetwork表示IP版本4的地址。84.1套接字（续)94.1套接字（续)（2）socketTypesocketTyp指定Socket的类型，该参数使用SocketType枚举指定使用哪种套接字。例如:SocketType.Stream表明连接是基于流套接字的SocketType.Dgram表示连接是基于数据报套接字SocketType.Raw表示连接基于原始套接字；详细见课本表4-2104.1套接字（续)（3）protocolTypeprotocolType指定Socket使用的协议，该参数使用ProtocolType枚举指定使用哪种协议。例如:ProtocolType.Tcp表明连接协议是TCPProtocolType.Udp表明连接协议是UDP详细见课本表4-3114.1套接字（续)Socket构造函数的三个参数中，对于网络上的IP通信来说，AddressFamily总是使用AddressFamily.InterNetwork枚举值。而SocketType参数则与ProtocolType参数配合使用，不允许其他的匹配形式，也不允许混淆匹配。下表列出了可用于IP通信的组合。SocketTypeProtocolType说明DgramUdp无连接通信StreamTcp面向连接的通信RawIcmpInternet控制报文协议RawRaw简单IP包通信124.1.1面向连接的套接字IP连接领域有两种通信类型：面向连接的（connection-oriented）无连接的（connectionless）。根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标，套接字之间的连接过程可以分为三个步骤：服务器监听客户端请求连接确认134.1.1面向连接的套接字服务器监听：是指服务器套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态。客户端请求：是指由客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器套接字的地址和端口号，然后再向服务器套接字提出连接请求。连接确认：是指当服务器套接字监听到客户端套接字的连接请求时，它就响应客户端套接字的请求，把服务器套接字的信息发给客户端，一旦客户端确认了此信息，连接即可建立。而服务器套接字继续监听其他客户端套接字的连接请求。144.1.1面向连接的套接字Socket()Bind()Listen()Accept()Receive()Send()Close()Socket()Connect()Send()Receive()Close()服务器端客户端面向连接的套接字编程154.1.1面向连接的套接字同步TCP编写服务器端程序的一般步骤为：1)创建一个包含采用的网络类型、数据传输类型和协议类型的本地套接字对象，并将其与服务器的IP地址和端口号绑定。这个过程可以通过Socket类。2)在指定的端口进行监听，以便接受客户端连接请求。3)一旦接受了客户端的连接请求，就根据客户端发送的连接信息创建与该客户端对应的Socket对象。4)根据创建的Socket对象，分别与每个连接的客户进行数据传输。5)根据传送信息情况确定是否关闭与对方的连接。164.1.1面向连接的套接字使用同步TCP编写客户端程序的一般步骤为：1)创建一个包含传输过程中采用的网络类型、数据传输类型和协议类型的Socket对象。2)与远程服务器建立连接。3)与服务器进行数据传输。4)完成工作后，向服务器发送关闭信息，并关闭与服务器的连接。174.1.1面向连接的套接字（续）1.建立连接（服务器）IPHostEntrylocal=Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName());IPEndPointiep=newIPEndPoint(local.AddressList[0],1180);SocketlocalSocket=newSocket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);localSocket.Bind(iep);locatSocket.Listen(10);SocketclientSocket=localSocket.Accept();184.1.1面向连接的套接字（续）1.建立连接（客户端）IPAddressremoteHost=IPAddress.Parse(192.168.0.1);PEndPointiep=newIPEndPoint(remoteHost,1180);SocketlocalSocket=newSocket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);localSocket.Connect(iep);194.1.1面向连接的套接字（续）2.发送、接收信息（服务器）……SocketclientSocket=localSocket.Accept();//建立连接后，利用Send方法向客户端发送信息clientSocket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes(serversendHello));//接收客户端信息byte[]myresult=newByte[1024];intreceiveNum=clientSocket.Receive(myresult);Console.WriteLine(接收客户端消息：{0},Encoding.ASCII.GetString(myresult));204.1.1面向连接的套接字（续）2.发送、接收信息（客户端）//建立连接成功后，向服务器发送信息stringsendMessage=clientsendMessageHello+DateTime.Now;localSocket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes(sendMessage));Console.WriteLine(向服务器发送消息:{0},sendMessage);//接收服务器信息byte[]result=newByte[1024];localSocket.Receive(result);Console.WriteLine(接收服务器消息：{0},Encoding.ASCII.GetString(result));214.1.1面向连接的套接字（续）3.关闭连接通信完成后，必须先用Shutdown方法停止会话，然后关闭Socket实例。例如：sock.Shutdown(SocketShutdown.Both);sock.Close();224.1.2无连接的套接字UDP使用无连接的套接字，无连接的套接字不需要在网络设备之间发送连接信息。注意:必须使用Bind方法将套接字绑定到一个本地地址和端口之后才能使用ReceiveFrom方法接收数据，如果只发送而不接收，则不需要使用Bind方法。。234.1.2无连接的套接字Socket()Bind()ReceiveFrom()SendTo()Close()Socket()Bind()SendTo()ReceiveFrom()Close()设备1设备2无连接套接字编程24第4章套接字与数据流4.1套接字4.1.1面向连接的套接字4.1.2无连接的套接字4.2数据流4.2.1文件流4.2.2内存流4.2.3网络流4.2.4StreamWriter与StreamReader类4.2.5BinaryReader与BinaryWrite类254.2数据流流（stream）是对串行传输的数据（以字节为单位）的一种抽象表示，底层的设备可以是文件、外部设备、主存、网络套接字等。264.2数据流流提供三种基本操作：写入：将数据从内存缓冲区传输到外部源。读取：将数据从外部源传输到内存缓冲区。查找：重新设置流的当前位置，以便随机读写。需要注意的是，并不是所有的流类型都能够支持查找，例如，网络流没有当前位置的统一概念，因此一般不支持查找。说明：Stream类提供有多种操作流的方法，其中Read和Write方法是Stream类及其派生类都提供的实现，可支持在字节级别上对数据进行读写。实际的程序开发中，仅支持字节级别的数据处理会给开发人员带来不便。274.2数据流提供字符串或二进制方式读取或写入流。优点：方法更灵活部分方法可解决TCP消息通信无边界问题284.2.1FileStream类FileStream类继承于Stream类，一个FileStream类的实例实际上代表一个磁盘文件，使用FileStream类可以对文件系统上的文件进行读取、写入、打开和关闭操作。1、创建FileStream实例(1)常用的构造函数具有三个参数，例如：FileStream(stringpath,FileModemode,FileAccessaccess)294.2.1FileStream类FileMode值用于指定当文件不存