【转载】 基于UDP、TCP协议的C#网络编程

    写这篇之前，先简单介绍一下TCP、UDP协议，深的讲不出来，有不明白的请问我秘书Dawnh同学。     TCP（传输控制协议）是 TCP/IP 协议栈中的传输层协议，它通过序列确认以及包重发机制，提供可靠的数据流发送和到应用程序的虚拟连接服务。与IP协议相结合， TCP组成了因特网协议的核心。
    UDP（用户数据报协议）是ISO参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。 UDP协议基本上是 IP 协议与上层协议的接口。UDP协议适用端口分辨运行在同一台设备上的多个应用程序。
    C# 中，已将TCP，UDP，SMTP等协议封装为相应的类型库，提供了一系列方法供程序员进行操作，可以简单的理解为，基于TCP的编程就好象通电话，我拨打贱人甲电话，贱人甲必须按下接听键，我们之间才能建立起有效的连接，而基于UDP的编程就好象是收音机广播，我这头只管播，对面谁在听或者是不是收到我并不关心。TCP、UDP同属于高层协议，复杂程度是大大不如Socket编程的。
    下面我准备写两个例子，一个用UDP，一个用TCP，TCP比较好理解，UDP实际上也不麻烦，但是从网上找资料看你会看的非常晕，MSDN的各种Sample也统统放到一个类里写，效果并不好，我稍微一总结，先写个基于UDP的例子。
    示例一：UDP

 

    Form1做为服务器端，按下Send，将文本框的值发送出去，Form1做为客户端，接收信息并加入到ListBox控件中。
       Form1：
public partial class Form1 : Form
    {
        UdpClient uc; //声明UDPClient
        public Form1()
        {          
            uc = new UdpClient(); //初始化
            InitializeComponent();
        }
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {          
            string temp = this.textBox1.Text; //保存TextBox文本
            //将该文本转化为字节数组
            byte[] b = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(temp);
            //向本机的8888端口发送数据
            uc.Send(b, b.Length,Dns.GetHostName(),8888);
        }
    }
       Form2：
public partial class Form2 : Form
    {
        UdpClient uc = null; //声明UDPClient
        public Form1()
        {
            //屏蔽跨线程改控件属性那个异常
            CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
            InitializeComponent();
            //注意此处端口号要与发送方相同
            uc = new UdpClient(8888);
            //开一线程
            Thread th = new Thread(new ThreadStart(listen));
            //设置为后台
            th.IsBackground = true;
            th.Start();
        }
        private void listen()
        {
            //声明终结点
            IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.0.10"),8888);
            while (true)
            {
                //获得Form1发送过来的数据包
                string text = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(uc.Receive(ref iep));
                //加入ListBox
                this.listBox1.Items.Add(text);
            }
        }
    }
    需要注意的地方非常之多，别看就这么几行，先看Form1中的UdpClient声明，这里使用了无参的构造函数uc = new UdpClient(); 我们写基于TCP的程序可以知道，TcpClient声明同时直接指出其端口是很方便的,也是必然的，不指定端口你上哪收数据去？因为UDP是一种无连接的传输层协议，想给谁发就给谁发，所以如果我们这么声明了UdpClient，但是接收方如果想收到数据包，就必须建立基于发送方发送数据端口的 UdpClient（见Form2），这么说有点乱，接着往下看。当我们声明了uc = new UdpClient(); 那下面的写法就相对固定了，在Send数据的时候，需要指明其目标计算机，以及将要发送的端口，例如示例中的uc.Send(b, b.Length,Dns.GetHostName(),8888);Send有很多重载的方法，如果你想这么写uc.Send(b, b.Length);那就必须在Send之前在UdpClient与目标计算机之间做一下连接，否则无法发送，我们可以这么写：
uc = new UdpClient();
uc.Connect(IPAddress.Parse("192.168.0.10"), 8888);
.....
uc.Send(b, b.Length);
     这里注意，IP地址跟端口号可以随便写，只要对方监听着你的这个端口，说监听有点小错，UDP并不需要监听，姑且这么说，形象一点。
     另外，很多人遇到这么个问题，无论在TCP还是UDP中，很多时候因为编码问题，接收到以字节数组发送的中文消息，还原后出现乱码，这个问题的解决办法是发送方与接收方都使用同一种Encoding，发送方用UTF-8.GetBytes，接收方也同样使用UTF-8.GetString这个方法便可传递中文，网上鸟多，墨迹半天也解决不了，汗个。
     再来看Form2，与Form1相反，在Form2中实例化UdpClient时，需要指明其端口，因为我们要捕获发送过来的消息，注意这两句话：
IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.0.10"),8888);
.........
string text = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(uc.Receive(ref iep));
     网上对这个貌似还是有点误解，很多人说，这里的IPEndPoint的端口号如果随便指定，也可以收到发送过来的消息，但是就是不知道为什么，我写的更简单：
    
IPEndPoint iep = null;
.........
string text = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(uc.Receive(ref iep));
     看出问题来了吧，关键是uc.Receive方法里的ref参数，ref关键字使参数按引用传递。其效果是，当控制权传递回调用方法时，在方法中对参数所做的任何更改都将反映在该变量中。所以你只要扔给它一个值就得了，管他什么端口号，况且端口早在声明UdpClient的时候就指定好了。
     有点长，分两截。
二：
讲讲基于TCP协议的网络编程，与UDP不同的是，基于TCP协议的编程的服务器端有一个监听对象：TcpListener，它负责监听来自客户端的消息并处理，并且必须在保持连接的情况下与客户端保持互动，下面举个例子，TCP不怎么复杂，只是综合要求较高，如果想编出个象样的东西，对多线程，事件委托等等都需要有较高的认识，当然，还要对协议本身有深刻的理解。咱水平不到，来个课堂实例。
     示例一：基于TCP协议的网络编程 

      Form2 做为本程序的服务器端，当按下Start后，启动服务，剩下的是一个Form1，我启动了两次，都连接到Form2，当在Form1的Send栏里写入小写字母并按下Send按钮后，将该字符串发送至Form2，同时Form2将该字符串转换为大写，返回给发送者，说明完毕，出个谜语，谁知道两个 Form1里字母是啥意思？
       Form2:(服务器端)
public partial class Form2 : Form
    {
        //声明监听对象
        private TcpListener tl;
        //声明网络流
        private NetworkStream ns;
        public Form1()
        {
            CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
            InitializeComponent();          
        }
        private void btnStart_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //开启8888端口的监听
            tl = new TcpListener(8888);
            tl.Start();
            //开启线程
            Thread th = new Thread(new ThreadStart(listen));
            th.IsBackground = true;
            th.Start();
        }
        private void listen()
        {          
            while (true)
            {  
                //获得响应的Socket
                Socket sock = tl.AcceptSocket();  
                //通过该Socket实例化网络流          
                ns = new NetworkStream(sock);
                //ClientTcp是添加的类，下面会做说明
                ClientTcp ct = new ClientTcp(ns);
                //ct_MyEvent方法注册ClientTcp类的MyEvent事件
                ct.MyEvent += new MyDelegate(ct_MyEvent);
                //开启线程
                Thread th = new Thread(new ThreadStart(ct.TcpThread));
                th.IsBackground = true;
                th.Start();
            }
        }
        void ct_MyEvent(string temp)
        {
            //设置服务器端TextBox的值
            this.textBox1.Text = temp;
        }
    }

       Form1：（客户端）

public partial class Form1 : Form
    {
        //声明Tcp客户端
        private TcpClient tc;
        //声明网络流
        private NetworkStream ns;
        public Form1()
        {
            CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
            InitializeComponent();
        }
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //注册本机8888端口
            tc = new TcpClient("localhost",8888);
            //实例化网络流对象
            ns = tc.GetStream();
            string temp = this.textBox1.Text;
            StreamWriter sw = new StreamWriter(ns);
            StreamReader sr = new StreamReader(ns);
            //将TextBox1的值传给服务器端
            sw.WriteLine(temp);
            sw.Flush();
            //接收服务器端回传的字符串
            string str = sr.ReadLine();
            this.textBox2.Text = str;
            sr.Close();
            sw.Close();
        }
    }

       ClientTcp类：
    //声明一个需要一个字符串参数的委托
    public delegate void MyDelegate(string temp);
    class ClientTcp
    {
        //设置网络流局部对象
        private NetworkStream ns;
        //声明类型为MyDelegate的事件MyEvent
        public event MyDelegate MyEvent;
        //构造函数中接收参数以初始化
        public ClientTcp(NetworkStream ns)
        {
            this.ns = ns;
        }
        //服务器端线程所调用的方法
        public void TcpThread()
        {
            //获得相关的封装流
            StreamReader sr = new StreamReader(ns);
            string temp = sr.ReadLine();
            //接收到客户端消息后触发事件将消息回传
            MyEvent(temp);
            StreamWriter sw = new StreamWriter(ns);
            //转换为大写后发送消息给客户端
            sw.WriteLine(temp.ToUpper());
            sw.Flush();
            sw.Close();
            sr.Close();
        }
    }
     这里说下为什么需要ClientTcp这么个类，说这个之前，先说一下为什么服务器端需要开启一个新的线程来监控端口，这个原因比较简单，Socket sock = tl.AcceptSocket();  这个方法会造成阻塞，也就是说如果没有得到客户端的响应，TcpListenr将一直监听下去，这就会造成程序的假死，因此我们需要单独开一个线程来监听我们的8888端口，我们观察服务器端（Form2）可以看出，NetworkStream是一个全局变量（实际上局部与全局都是一样），如果CPU忙的过来，直接把ClientTcp里的方法拿到Form2里写没问题，但是一旦客户端过多造成数据拥挤，那很可能当运算还未结束，NetworkStream就已经换人了，因此当我们取得某客户端对应的NetworkStream后，应该考虑立刻将它封装到一个类中，再在该类中再对该NetworkStream做相应的操作，ClientTcp这个类就是为这个设计的，而当封装了NetworkStream后，我们发现从客户端传过来的值是我们需要的，因此就用到了事件的回调，这个我前面有篇文章里讲过了，见http://blog.sina.com.cn/u/4c459776010008ws，基于TCP协议的网络编程基础的东西就这些，写法很固定，但是需要很多的技巧，前几天试着写一个聊天室程序，差点没吐血，果然不是一般的麻烦。