每個.NET開發都應掌握的C#網路編程知識點

上篇文章講述了C#處理文件系統I/O知識點，本文將介紹C#網路編程知識點。隨著信息技術的不斷發展，網路編程在.NET開發中變得愈發重要。無論是構建Web應用、實現實時通信，還是處理分散式系統，C#網路編程都是必備的技能。以下是.NET開發者在網路編程中應該掌握的關鍵知識點。

一、http請求知識點

在C#中進行HTTP請求是.NET開發中常見的任務，使用HttpClient類是一種常用的方式。下麵將介紹HttpClient的相關知識點。

1、HttpClient類

HttpClient是用於發送HTTP請求和接收HTTP響應的主要類。創建HttpClient實例是進行HTTP請求的第一步。

using System.Net.Http;
HttpClient client = new HttpClient(); 

2、基本的GET請求

使用HttpClient發送基本的GET請求，獲取遠程伺服器上的資源。

  //未帶參數
  string url = "https://api.example.com/data";
   HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);
   // 在GET請求中傳遞查詢參數，以獲取符合特定條件的數據。
     string url = "https://api.example.com/data";
   string queryString = "?param1=value1&param2=value2";
   HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url + queryString);

3、POST請求

使用HttpClient發送POST請求，通常用於提交數據給伺服器。

   string url = "https://api.example.com/data";
   HttpContent content = new StringContent("{'key':'value'}");
   HttpResponseMessage response = await client.PostAsync(url, content);

4、請求頭設置

在HTTP請求中設置自定義的請求頭，如授權信息、內容類型等。

 //下麵案例是增加token驗證
  client.DefaultRequestHeaders.Add("Authorization", "Bearer token");

5、處理響應

經過以上GET和Post請求，可以從HttpResponseMessage中獲取響應內容、狀態碼等信息。

   string responseBody = await response.Content.ReadAsStringAsync();
   HttpStatusCode statusCode = response.StatusCode;

6、異常處理

可以在請求中處理可能的異常，例如網路錯誤、超時等，通常使用HttpRequestException抓取。

   try
   {
       HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);
       response.EnsureSuccessStatusCode();
   }
   catch (HttpRequestException ex)
   {
          // 處理異常
   }

7、非同步請求

使用非同步方式發送HTTP請求，以避免阻塞主線程。

   await Task.Run(async () =>
   {
       HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);
       // 處理響應
   });

8、使用HttpClientFactory

使用HttpClientFactory進行HttpClient的管理，提高性能和資源利用率，官網推薦方法。

string? httpClientName = builder.Configuration["TodoHttpClientName"];
ArgumentException.ThrowIfNullOrEmpty(httpClientName);
  //需要依賴註入後使用
builder.Services.AddHttpClient(
    httpClientName,
    client =>
    {
        client.BaseAddress = new Uri("https://api.example.com/data");
        client.DefaultRequestHeaders.UserAgent.ParseAdd("dotnet-docs");
    });

詳情可以查看之前文章：在.NET Core使用 HttpClient 的正確方式

9、取消HTTP請求

使用CancellationToken取消正在進行的HTTP請求。

    var cts = new CancellationTokenSource();
    HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url, cts.Token);

10、文件上傳

通過HTTP請求實現文件上傳，設置MultipartFormDataContent來傳遞文件數據。

    using var form = new MultipartFormDataContent();
    form.Add(new ByteArrayContent(fileBytes), "file", "filename.txt");
    HttpResponseMessage response = await client.PostAsync(uploadUrl, form);

這些知識點涵蓋了C#中進行HTTP請求時的基本和進階技巧。熟練運用這些知識，可以輕鬆處理各種與網路通信相關的場景，從而構建出穩健、高效的.NET應用。

參考：learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/fundamentals/networking/http/httpclient

二、WebSocket通信知識點

WebSocket 是一種網路傳輸協議，可在單個 TCP 連接上進行全雙工通信，位於 OSI 模型的應用層。WebSocket通信在C#中是一種實現實時雙向通信的重要技術。以下是關於C# WebSocket通信的一些知識點：

1、ClientWebSocket類

ClientWebSocket是C#中用於實現WebSocket客戶端的主要類。通過該類可以建立WebSocket連接併進行通信。

   using System.Net.WebSockets;

   ClientWebSocket webSocket = new ClientWebSocket();

2、建立WebSocket連接

通過ConnectAsync方法建立與WebSocket伺服器的連接。

  await webSocket.ConnectAsync(new Uri("wss://example.com"), CancellationToken.None);

3、發送WebSocket消息

使用SendAsync方法向WebSocket伺服器發送消息。

   byte[] messageBytes = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, 歡迎關註DOTNET開發跳槽，獲取面試題!");
   await webSocket.SendAsync(new ArraySegment<byte>(messageBytes), WebSocketMessageType.Text, true, CancellationToken.None);

4、接收WebSocket消息

使用ReceiveAsync方法從WebSocket伺服器接收消息。

   byte[] buffer = new byte[1024];
   WebSocketReceiveResult result = await webSocket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), CancellationToken.None);
   string receivedMessage = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count);

5、關閉WebSocket連接

使用CloseAsync方法關閉WebSocket連接。

  await webSocket.CloseAsync(WebSocketCloseStatus.NormalClosure, "Closing", CancellationToken.None);

6、WebSocket異常處理

都逃不過異常處理，WebSocket處理可能發生的WebSocketException異常，以保證程式的健壯性。

   try
   {
       // WebSocket 操作...
   }
   catch (WebSocketException ex)
   {
       Console.WriteLine($"WebSocket 異常: {ex.Message}");
   }

7、WebSocket心跳

通過定期發送心跳消息，保持WebSocket連接的活躍狀態。

   // 發送心跳消息
   await webSocket.SendAsync(new ArraySegment<byte>(Encoding.UTF8.GetBytes("ping")), WebSocketMessageType.Text, true, CancellationToken.None);

8、使用WebSocket的高級功能

深入瞭解WebSocket的高級功能，如分幀傳輸、消息類型等。下代碼處理二進位消息。

   // 處理二進位消息
   await webSocket.SendAsync(new ArraySegment<byte>(binaryData), WebSocketMessageType.Binary, true, CancellationToken.None);

9、WebSocket伺服器

C#也可以通過第三方庫實現WebSocket伺服器，如WebSocketListener。

    using WebSocketSharp.Server;

    var wssv = new WebSocketServer("ws://127.0.0.1:8080");
    wssv.AddWebSocketService<MyWebSocketBehavior>("/myWebSocket");
    wssv.Start();

10、安全性

使用wss協議（WebSocket over TLS/SSL）確保WebSocket通信的安全性。

 await webSocket.ConnectAsync(new Uri("wss://example.com"), CancellationToken.None);

這些知識點涵蓋了在C#中進行WebSocket通信的基本和一些進階技巧。通過熟練掌握這些知識，開發者可以實現實時、雙向的通信，適用於諸如即時聊天、實時數據推送等場景。

參考：learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/fundamentals/networking/websockets

三、 Socket知識點

Socket又稱套接字，套接字是一種軟體介面，允許應用程式通過網路與另一個應用程式進行通信。套接字位於操作系統的網路堆棧中，為應用程式提供了與底層網路協議（例如 TCP/IP 和 UDP）交互的能力。Socket是C#中用於網路編程的核心類，它提供了對TCP、UDP等協議的支持。以下是關於C# Socket編程的一些知識點：

1、Socket基礎

Socket類是C#中進行網路編程的基礎類，用於實現不同協議的通信。

  //新建
   using System.Net.Sockets;
   Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

2、TCP通信

TCP 通信是通過建立連接來完成的。連接建立後，發送方和接收方可以相互發送數據。TCP 協議通過三次握手來建立連接，通過四次揮手來斷開連接。Socket類可以用於實現TCP通信，建立可靠的、面向連接的通信。

   Socket serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
   serverSocket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8080));
   serverSocket.Listen(10);
   Socket clientSocket = serverSocket.Accept();

3、UDP通信

UDP 通信是通過直接發送數據包來完成的。發送方將數據包發送到網路，接收方從網路中接收數據包。UDP 協議不需要建立連接，因此具有更高的效率。通過Socket類實現UDP通信，適用於快速而簡單的通信場景。

   Socket udpSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
   udpSocket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8080));

4、非同步Socket編程

利用SocketAsyncEventArgs實現非同步Socket操作，提高程式性能和併發處理能力。

   Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
   SocketAsyncEventArgs args = new SocketAsyncEventArgs();
   args.Completed += OnSocketCompleted;
   socket.ConnectAsync(args);

5、Socket異常處理

處理可能發生的SocketException異常，確保程式的穩定性。

   try
   {
       // Socket 操作...
   }
   catch (SocketException ex)
   {
       Console.WriteLine($"Socket 異常: {ex.Message}");
   }

6、Socket關閉

在Socket使用完畢後，及時關閉連接，釋放資源。

   socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
   socket.Close();

7、IP地址和埠處理

使用IPAddress和IPEndPoint操作IP地址和埠信息，方便網路連接的建立。

   IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
   IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 8080);

8、網路流操作

NetworkStream用於在Socket上進行讀寫操作，通過Read和Write方法進行數據交互。

   NetworkStream networkStream = new NetworkStream(socket);
   byte[] buffer = new byte[1024];
   int bytesRead = networkStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);

9、Socket性能優化

使用緩衝區、連接池等技術優化Socket性能，提高數據傳輸效率。

   byte[] buffer = new byte[1024];
   socket.Receive(buffer);

10、廣播和多播

廣播和多播都是網路通信中常見的技術。它們的主要區別在於廣播是將數據包發送到網路中的所有主機，而多播是將數據包發送到網路中的一組主機。Socket支持實現廣播和多播機制，支持向多個目標發送消息。

   socket.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.Broadcast, 1);

這些知識點涵蓋了在C#中進行Socket編程的基本和一些進階技巧。通過熟練掌握這些知識，可以構建出高效、可靠的網路應用。

參考：learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.net.sockets.socket.-ctor?view=net-8.0

四、c#網路安全知識點

網路安全在網路編程開發中至關重要，在C#開發中也需要註意網路安全，特別是涉及到敏感信息傳輸或用戶身份驗證的應用。以下是一些與C#網路安全相關的知識點，以下某些知識點同樣適用於其它開發語言：

1、SSL/TLS加密

使用SSL/TLS協議對網路通信進行加密，確保數據在傳輸過程中不被竊取。在HttpClient中使用HttpClientHandler配置。

   HttpClientHandler handler = new HttpClientHandler();
   handler.ServerCertificateCustomValidationCallback = (sender, cert, chain, sslPolicyErrors) => true;
   HttpClient client = new HttpClient(handler);

2、HTTPS通信

可以通過使用HTTPS協議，保護數據的安全傳輸。使用`https://`的URL而非`http://`。

   string url = "https://api.example.com";
   HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);

3、安全的密碼存儲

使用安全的方式存儲和處理用戶密碼，如使用哈希函數和鹽值來加密密碼。

   string password = "user_password";
   string hashedPassword = HashFunction.ComputeHash(password, salt);

4、防止SQL註入

使用參數化查詢或ORM工具等，防止SQL註入攻擊。

   string query = "SELECT * FROM Users WHERE Username = @username";
   SqlCommand command = new SqlCommand(query, connection);
   command.Parameters.AddWithValue("@username", inputUsername);

5、防止跨站腳本攻擊（XSS）

對用戶輸入進行合適的編碼和驗證，防止惡意腳本註入。

   string userContent = "<script>alert('XSS');</script>";
   string encodedContent = HttpUtility.HtmlEncode(userContent);

6、 防止跨站請求偽造（CSRF）

ASP.NET MVC可以使用Anti-Forgery Token等機制來防止CSRF攻擊。

   @Html.AntiForgeryToken()

7、身份驗證和授權

使用更高級的身份驗證機制，如JWT（JSON Web Token），併在應用中實施合適的授權策略。

   [Authorize]
   public ActionResult SecureAction()
   {
       // 安全操作
   }

8、安全的文件上傳

對用戶上傳的文件進行驗證和安全處理，防止惡意文件上傳。

   if (IsFileSafe(file))
   {
       // 處理上傳文件
   }

9、安全的Cookie處理

對Cookie進行安全設置，如設置HttpOnly、Secure等屬性。

   var cookie = new HttpCookie("myCookie", "value");
   cookie.HttpOnly = true;
   cookie.Secure = true;
   Response.Cookies.Add(cookie);

五、結語

掌握這些C#網路編程知識點對於.NET開發者來說是至關重要的。這些知識點涵蓋了.NET開發中常用的C#網路編程技能，幫助開發者構建出更加健壯和高效的網路應用。在實際項目中，根據需求深入學習和實踐這些知識點，將有助於提升.NET開發者在網路編程領域的能力。網路編程還有很多知識點，比如傳輸格式、RESTful架構風格等，由於篇幅有限就不列出了。

希望本文提供的C#網路編程知識點對每個.NET開發者都有所幫助，對於C#網路編程知識點你還知道哪些？歡迎留言討論或者吐槽本文。

參考：AI查詢

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來源公眾號：DotNet開發跳槽