【總結】學習Socket編寫的聊天室小程式

1.前言

在學習Socket之前，先來學習點網路相關的知識吧，自己學習過程中的一些總結，Socket是一門很高深的學問，本文只是Socket一些最基礎的東西，大神請自覺繞路。

傳輸協議

第一次握手：客戶端嘗試連接伺服器，向伺服器發送syn包（同步序列編號Synchronize Sequence Numbers），syn=j，客戶端進入SYN_SEND狀態等待伺服器確認

第二次握手：伺服器接收客戶端syn包並確認（ack=j+1），同時向客戶端發送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時伺服器進入SYN_RECV狀態

第三次握手：第三次握手：客戶端收到伺服器的SYN+ACK包，向伺服器發送確認包ACK(ack=k+1），此包發送完畢，客戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手

TCP協議：就好比兩個電話機 通過電話線進行數據交互的格式約定

HTTP協議：就好比兩個人 通過電話機 說話的語法。

（1）公認埠（WellKnownPorts）：從0到1023，它們緊密綁定（binding）於一些服務。通常這些埠的通訊明確表明瞭某種服務的協議。例如：80埠實際上總是HTTP通訊。

（2）註冊埠（RegisteredPorts）：從1024到49151。它們鬆散地綁定於一些服務。也就是說有許多服務綁定於這些埠，這些埠同樣用於許多其它目的。例如：許多系統處理動態埠從1024左右開始。

（3）動態和/或私有埠（Dynamicand/orPrivatePorts）：從49152到65535。理論上，不應為服務分配這些埠。實際上，機器通常從1024起分配動態埠。

OSI網路7層模型

2.聊天室原理

3.聊天室代碼

伺服器端代碼:

using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace Server
{
    using System.Net.Sockets;
    using System.Net;
    using System.Threading;
    public partial class Form1 : Form
    {

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        } 

        //服務端 監聽套接字
        Socket socketWatch = null;
        //服務端 監聽線程
        Thread threadWatch = null;
        //字典集合：保存 通信套接字
        Dictionary<string, Socket> dictCon = new Dictionary<string, Socket>(); 

        private void btnStartListen_Click(object sender, EventArgs e)
        {

            try
            {
                //1.創建監聽套接字 使用 ip4協議，流式傳輸，TCP連接
                socketWatch = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
                //2.綁定埠
                //2.1獲取網路節點對象
                IPAddress address = IPAddress.Parse(txtIP.Text);
                IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, int.Parse(txtPort.Text));
                //2.2綁定埠（其實內部 就向系統的 埠表中 註冊 了一個埠，並指定了當前程式句柄）
                socketWatch.Bind(endPoint);
                //2.3設置監聽隊列
                socketWatch.Listen(10);
                //2.4開始監聽,調用監聽線程 執行 監聽套接字的 監聽方法
                threadWatch = new Thread(WatchConnecting);
                threadWatch.IsBackground = true;
                threadWatch.Start();
                ShowMsg("楓伶憶,伺服器啟動啦！");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message);
                throw;
            }


        } 

        void WatchConnecting()
        {
            //2.4開始監聽：此方法會阻斷當前線程，直到有 其它程式 連接過來，才執行完畢
            Socket sokMsg = socketWatch.Accept();
            //將當前連接成功的 【與客戶端通信的套接字】 的 標識 保存起來，並顯示到 列表中
            //將 遠程客戶端的 ip和埠 字元串 存入 列表
            this.lbOnline.Items.Add(sokMsg.RemoteEndPoint.ToString());
            //將 服務端的通信套接字 存入 字典集合
            dictCon.Add(sokMsg.RemoteEndPoint.ToString(), sokMsg);

            ShowMsg("有客戶端連接了！");
            //2.5創建 通信線程
            Thread thrMsg = new Thread(ReceiveMsg);
            thrMsg.IsBackground = true;
            thrMsg.Start(sokMsg);
        }

        void ReceiveMsg(object obj)
        {
            try
            {
                Socket sokMsg = obj as Socket;
                //3.通信套接字 監聽 客戶端的 消息
                //3.1創建 消息緩存區
                byte[] arrMsg = new byte[1024 * 1024 * 1];
                while (isReceive)
                {
                    //3.2接收客戶端的消息 並存入 緩存區,註意：Receive方法也會阻斷當前的線程
                    sokMsg.Receive(arrMsg);
                    //3.3將接收到的消息 轉成 字元串
                    string strMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(arrMsg);
                    //3.4將消息 顯示到 文本框
                    ShowMsg(strMsg);
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message);
                throw;
            }
        }

        void ShowMsg(string strmsg)
        {
            this.txtShow.AppendText(strmsg + "\r\n");
        } 

        private void btnSend_Click_1(object sender, EventArgs e)
        {

            string strClient = this.lbOnline.Text;
            if (string.IsNullOrEmpty(strClient))
            {
                MessageBox.Show("請選擇你要發送消息的客戶端");
                return;
            }
            if (dictCon.ContainsKey(strClient))
            {
                string strMsg = this.txtInput.Text.Trim();
                ShowMsg("\r\n向客戶端【" + strClient + "】說：" + strMsg);

                //使用 指定的 通信套接字 將 字元串 發送到 指定的客戶端
                byte[] arrMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(strMsg);
                dictCon[strClient].Send(arrMsg);
            }
            this.txtInput.Text = "";
        }

     }

}

 客戶端代碼:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace Client
{
    using System.Net.Sockets;
    using System.Net;
    using System.Threading;
    public partial class Form1 : Form
    {

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        } 

       //客戶端 通信套接字
        Socket socketMsg = null;
        //客戶端 通信線程
        Thread threadMsg = null;

        bool isRec = true;//標記任務

        private void btnConnect_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                //1.創建監聽套接字 使用 ip4協議，流式傳輸，TCP連接
                socketMsg = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
                //2.獲取要連接的服務端 節點
                //2.1獲取網路節點對象
                IPAddress address = IPAddress.Parse(txtIP.Text);
                IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(address, int.Parse(txtPort.Text));
                //3.向服務端 發送鏈接請求
                socketMsg.Connect(endPoint);
                ShowMsg("連接伺服器成功~~！");
                //4.開啟通信線程
                threadMsg = new Thread(RecevieMsg);
                threadMsg.IsBackground = true;
                threadMsg.Start();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message);
                throw;
            }

        } 

        void RecevieMsg()
        {
            try
            {
                //3.1創建 消息緩存區
                byte[] arrMsg = new byte[1024 * 1024 * 1];
                while (isRec)
                {
                    socketMsg.Receive(arrMsg);
                    string strMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(arrMsg);
                    ShowMsg("\r\n伺服器說：" + strMsg);
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message);
                throw;
            }
        } 

        private void btnSend_Click_1(object sender, EventArgs e)
        {
            string strMsg = this.txtInput.Text.Trim();
            byte[] arrMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(strMsg);
            socketMsg.Send(arrMsg);
            this.txtInput.Text = "";
        }

        void ShowMsg(string strmsg)
        {
            this.txtShow.AppendText(strmsg + "\r\n");
        } 

    }

}

 最終的效果圖如下:

4.註意

至少要定義一個要連接的遠程主機的IP和埠號。

  服務端先綁定：serverWelcomeSocket.Bind(endp)

  客戶端再連接：clientSocket.Connect(endp)

 5.擴展

 比如Socket的分包，黏包問題，非同步編程在後續的文章繼續討論