这一篇文章，我将图文并茂地介绍Socket编程的基础知识，我相信，如果你按照步骤做完实验，一定可以对Socket编程有更好地理解。
本文源代码，可以通过这里下载
第一步：创建解决方案
第二步：创建服务端程序
这里可以选择“Console Application”这个类型，比较方便调试
然后编写如下代码，实现服务器的基本功能
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; //额外导入的两个命名空间 using System.Net.Sockets; using System.Net; namespace SocketServer { class Program { /// /// Socket Server 演示 /// 作者：陈希章 /// /// static void Main(string[] args) { //创建一个新的Socket,这里我们使用最常用的基于TCP的Stream Socket（流式套接字） var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //将该socket绑定到主机上面的某个端口 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.bind.aspx socket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 4530)); //启动监听，并且设置一个最大的队列长度 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.listen(v=VS.100).aspx socket.Listen(4); Console.WriteLine("Server is ready!"); Console.Read(); } } }
现在可以启动调试一下看看效果如何，正常情况下应该会看到一个提示，因为我们需要在TCP 4530端口进行监听，所以防火墙会有提示。
点击“Allow access”
这样，我们的服务器就可以开始监听了。但是这有什么用呢？是的，没有什么用。
我们还需要为服务器添加一些功能，例如接受传入的请求，给客户端发送消息，或者从客户端接收消息等等
第三步：接受传入的请求
我们需要通过Accept，或者(BeginAccept)来接受传入的请求，请注意下面代码中的红色部分
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; //额外导入的两个命名空间 using System.Net.Sockets; using System.Net; namespace SocketServer { class Program { /// /// Socket Server 演示 /// 作者：陈希章 /// /// static void Main(string[] args) { //创建一个新的Socket,这里我们使用最常用的基于TCP的Stream Socket（流式套接字） var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //将该socket绑定到主机上面的某个端口 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.bind.aspx socket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 4530)); //启动监听，并且设置一个最大的队列长度 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.listen(v=VS.100).aspx socket.Listen(4); //开始接受客户端连接请求 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginaccept.aspx socket.BeginAccept(new AsyncCallback((ar) => { //这就是客户端的Socket实例，我们后续可以将其保存起来 var client = socket.EndAccept(ar); //给客户端发送一个欢迎消息 client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Hi there, I accept you request at "+DateTime.Now.ToString())); }), null); Console.WriteLine("Server is ready!"); Console.Read(); } } }
wow，看起来不错对吧，我们赶紧做一个客户端来测试一下吧
第四步：创建客户端
我们还是使用一个Console Application
添加如下的代码，并且创建客户端连接
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; //导入的命名空间 using System.Net.Sockets; namespace SocketClient { class Program { /// /// Socket Server 演示 /// 作者：陈希章 /// /// static void Main(string[] args) { //创建一个Socket var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //连接到指定服务器的指定端口 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.connect.aspx socket.Connect("localhost", 4530); Console.WriteLine("connect to the server"); Console.Read(); } } } 依次选择SocketServer和SocketClient这两个项目，分别将其启动为调试状态（右键菜单，Debug=>Start new instance)
我们看到两个程序都工作正常。
但是，在客户端怎么没有收到服务器发过来的消息呢？那是因为，我们没有在客户端提供这方面的功能。
第五步：在客户端中实现接受消息的方法
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; //导入的命名空间 using System.Net.Sockets; namespace SocketClient { class Program { /// /// Socket Server 演示 /// 作者：陈希章 /// /// static void Main(string[] args) { //创建一个Socket var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //连接到指定服务器的指定端口 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.connect.aspx socket.Connect("localhost", 4530); //实现接受消息的方法 var buffer = new byte[1024];//设置一个缓冲区，用来保存数据 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginreceive.aspx socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback((ar) => { //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.endreceive.aspx var length = socket.EndReceive(ar); //读取出来消息内容 var message = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, length); //显示消息 Console.WriteLine(message); }), null); Console.WriteLine("connect to the server"); Console.Read(); } } } 请注意以上红色的部分，我们用了BeginReceive方法进行异步的消息侦听，如果收到了，我们就打印出来
看起来已经实现了我们需求了：服务器给客户端发了一个消息，而客户端也已经收到了。
但是，这远远不够，因为它们之间的通讯不仅仅是一次性的，那么如果服务器要不断地给客户端发消息，例如每隔两秒钟就发送一个消息，如何实现呢？
第六步：实现服务器定期向客户端发消息
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; //额外导入的两个命名空间 using System.Net.Sockets; using System.Net; namespace SocketServer { class Program { /// /// Socket Server 演示 /// 作者：陈希章 /// /// static void Main(string[] args) { //创建一个新的Socket,这里我们使用最常用的基于TCP的Stream Socket（流式套接字） var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //将该socket绑定到主机上面的某个端口 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.bind.aspx socket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 4530)); //启动监听，并且设置一个最大的队列长度 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.listen(v=VS.100).aspx socket.Listen(4); //开始接受客户端连接请求 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginaccept.aspx socket.BeginAccept(new AsyncCallback((ar) => { //这就是客户端的Socket实例，我们后续可以将其保存起来 var client = socket.EndAccept(ar); //给客户端发送一个欢迎消息 client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Hi there, I accept you request at "+DateTime.Now.ToString())); //实现每隔两秒钟给服务器发一个消息 //这里我们使用了一个定时器 var timer = new System.Timers.Timer(); timer.Interval = 2000D; timer.Enabled = true; timer.Elapsed += (o, a) => { client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Message from server at " +DateTime.Now.ToString())); }; timer.Start(); }), null); Console.WriteLine("Server is ready!"); Console.Read(); } } }
我们还要实现在客户端一直监听消息的机制，而不是一次性接收.请注意下面红色的部分
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; //导入的命名空间 using System.Net.Sockets; namespace SocketClient { class Program { /// /// Socket Server 演示 /// 作者：陈希章 /// /// static void Main(string[] args) { //创建一个Socket var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //连接到指定服务器的指定端口 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.connect.aspx socket.Connect("localhost", 4530); Console.WriteLine("connect to the server"); //实现接受消息的方法 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginreceive.aspx socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage),socket); Console.Read(); } static byte[] buffer = new byte[1024]; public static void ReceiveMessage(IAsyncResult ar) { try { var socket = ar.AsyncState as Socket; //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.endreceive.aspx var length = socket.EndReceive(ar); //读取出来消息内容 var message = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, length); //显示消息 Console.WriteLine(message); //接收下一个消息(因为这是一个递归的调用，所以这样就可以一直接收消息了） socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), socket); } catch(Exception ex){ Console.WriteLine(ex.Message); } } } } 重新调试起来，看起来的效果如下图所示
我们继续做下面的实验，一步一步地研究Socket通讯中可能遇到的一些问题
请先关闭掉客户端这个程序，而不要关闭服务端程序，这时会发现一个错误
这个错误很容易理解，因为客户端已经关闭，也就是客户端那个Socket已经不存在了，服务器还继续向它发送消息当然会出错。所以，从可靠性方面的考虑，我们必须在发送消息之前检测Socket的活动状态
第七步：检测客户端的活动状态
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; //额外导入的两个命名空间 using System.Net.Sockets; using System.Net; namespace SocketServer { class Program { /// /// Socket Server 演示 /// 作者：陈希章 /// /// static void Main(string[] args) { //创建一个新的Socket,这里我们使用最常用的基于TCP的Stream Socket（流式套接字） var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //将该socket绑定到主机上面的某个端口 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.bind.aspx socket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 4530)); //启动监听，并且设置一个最大的队列长度 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.listen(v=VS.100).aspx socket.Listen(4); //开始接受客户端连接请求 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginaccept.aspx socket.BeginAccept(new AsyncCallback((ar) => { //这就是客户端的Socket实例，我们后续可以将其保存起来 var client = socket.EndAccept(ar); //给客户端发送一个欢迎消息 client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Hi there, I accept you request at "+DateTime.Now.ToString())); //实现每隔两秒钟给服务器发一个消息 //这里我们使用了一个定时器 var timer = new System.Timers.Timer(); timer.Interval = 2000D; timer.Enabled = true; timer.Elapsed += (o, a) => { //检测客户端Socket的状态 if(client.Connected) { try { client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Message from server at " + DateTime.Now.ToString())); } catch(SocketException ex) { Console.WriteLine(ex.Message); } } else { timer.Stop(); timer.Enabled = false; Console.WriteLine("Client is disconnected, the timer is stop."); } }; timer.Start(); }), null); Console.WriteLine("Server is ready!"); Console.Read(); } } } 上面代码的逻辑很清楚，但有时候还是会触发那个SocketException。为什么呢？这是因为我们的Timer是每隔两秒钟检查一次，那么就很可能有一种情况，我们检查的时候，它还是连接状态，消息发出去之后，它断开了。这种情况肯定是存在的。所以要用Try..catch的结构
目前我们实现的场景很简单，服务器只管发消息，客户端只管收消息。但实际工作中，可能希望服务器和客户端都能收发消息。请看下一节
第八步：实现双向收发消息
先看服务端的修改
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; //额外导入的两个命名空间 using System.Net.Sockets; using System.Net; namespace SocketServer { class Program { /// /// Socket Server 演示 /// 作者：陈希章 /// /// static void Main(string[] args) { //创建一个新的Socket,这里我们使用最常用的基于TCP的Stream Socket（流式套接字） var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //将该socket绑定到主机上面的某个端口 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.bind.aspx socket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 4530)); //启动监听，并且设置一个最大的队列长度 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.listen(v=VS.100).aspx socket.Listen(4); //开始接受客户端连接请求 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginaccept.aspx socket.BeginAccept(new AsyncCallback((ar) => { //这就是客户端的Socket实例，我们后续可以将其保存起来 var client = socket.EndAccept(ar); //给客户端发送一个欢迎消息 client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Hi there, I accept you request at "+DateTime.Now.ToString())); //实现每隔两秒钟给服务器发一个消息 //这里我们使用了一个定时器 var timer = new System.Timers.Timer(); timer.Interval = 2000D; timer.Enabled = true; timer.Elapsed += (o, a) => { //检测客户端Socket的状态 if(client.Connected) { try { client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Message from server at " + DateTime.Now.ToString())); } catch(SocketException ex) { Console.WriteLine(ex.Message); } } else { timer.Stop(); timer.Enabled = false; Console.WriteLine("Client is disconnected, the timer is stop."); } }; timer.Start(); //接收客户端的消息(这个和在客户端实现的方式是一样的） client.BeginReceive(buffer,0,buffer.Length,SocketFlags.None,new AsyncCallback(ReceiveMessage),client); }), null); Console.WriteLine("Server is ready!"); Console.Read(); } static byte[] buffer = new byte[1024]; public static void ReceiveMessage(IAsyncResult ar) { try { var socket = ar.AsyncState as Socket; //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.endreceive.aspx var length = socket.EndReceive(ar); //读取出来消息内容 var message = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, length); //显示消息 Console.WriteLine(message); //接收下一个消息(因为这是一个递归的调用，所以这样就可以一直接收消息了） socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), socket); } catch(Exception ex){ Console.WriteLine(ex.Message); } } } } 可以看出来，为了让服务器可以接受消息，其实并不需要什么特别的设计，与客户端接受消息其实可以是一样的
再来看看客户端的修改
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; //导入的命名空间 using System.Net.Sockets; namespace SocketClient { class Program { /// /// Socket Server 演示 /// 作者：陈希章 /// /// static void Main(string[] args) { //创建一个Socket var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //连接到指定服务器的指定端口 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.connect.aspx socket.Connect("localhost", 4530); Console.WriteLine("connect to the server"); //实现接受消息的方法 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginreceive.aspx socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), socket); //接受用户输入，将消息发送给服务器端 while(true) { var message = "Message from client : " + Console.ReadLine(); var outputBuffer = Encoding.Unicode.GetBytes(message); socket.BeginSend(outputBuffer, 0, outputBuffer.Length, SocketFlags.None, null, null); } } static byte[] buffer = new byte[1024]; public static void ReceiveMessage(IAsyncResult ar) { try { var socket = ar.AsyncState as Socket; //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.endreceive.aspx var length = socket.EndReceive(ar); //读取出来消息内容 var message = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, length); //显示消息 Console.WriteLine(message); //接收下一个消息(因为这是一个递归的调用，所以这样就可以一直接收消息了） socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), socket); } catch(Exception ex) { Console.WriteLine(ex.Message); } } } } 我在这里做了一个死循环，用户可以不断地输入，这些消息会被发送给服务器。如下图所示
【备注】因为服务器每隔两秒钟会发送新消息过来，所以在输入的时候，动作要稍快一点啦
本文最后探讨一个问题，就是如何让我们的服务器可以支持多个客户端
第九步：支持多个客户端
这个步骤只需要修改服务端程序即可
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; //额外导入的两个命名空间 using System.Net.Sockets; using System.Net; namespace SocketServer { class Program { /// /// Socket Server 演示 /// 作者：陈希章 /// /// static void Main(string[] args) { //创建一个新的Socket,这里我们使用最常用的基于TCP的Stream Socket（流式套接字） var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //将该socket绑定到主机上面的某个端口 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.bind.aspx socket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 4530)); //启动监听，并且设置一个最大的队列长度 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.listen(v=VS.100).aspx socket.Listen(4); //开始接受客户端连接请求 //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.beginaccept.aspx socket.BeginAccept(new AsyncCallback(ClientAccepted), socket); Console.WriteLine("Server is ready!"); Console.Read(); } public static void ClientAccepted(IAsyncResult ar) { var socket = ar.AsyncState as Socket; //这就是客户端的Socket实例，我们后续可以将其保存起来 var client = socket.EndAccept(ar); //给客户端发送一个欢迎消息 client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Hi there, I accept you request at " + DateTime.Now.ToString())); //实现每隔两秒钟给服务器发一个消息 //这里我们使用了一个定时器 var timer = new System.Timers.Timer(); timer.Interval = 2000D; timer.Enabled = true; timer.Elapsed += (o, a) => { //检测客户端Socket的状态 if(client.Connected) { try { client.Send(Encoding.Unicode.GetBytes("Message from server at " + DateTime.Now.ToString())); } catch(SocketException ex) { Console.WriteLine(ex.Message); } } else { timer.Stop(); timer.Enabled = false; Console.WriteLine("Client is disconnected, the timer is stop."); } }; timer.Start(); //接收客户端的消息(这个和在客户端实现的方式是一样的） client.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), client); //准备接受下一个客户端请求 socket.BeginAccept(new AsyncCallback(ClientAccepted), socket); } static byte[] buffer = new byte[1024]; public static void ReceiveMessage(IAsyncResult ar) { try { var socket = ar.AsyncState as Socket; //方法参考：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.endreceive.aspx var length = socket.EndReceive(ar); //读取出来消息内容 var message = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, length); //显示消息 Console.WriteLine(message); //接收下一个消息(因为这是一个递归的调用，所以这样就可以一直接收消息了） socket.BeginReceive(buffer, 0, buffer.Length, SocketFlags.None, new AsyncCallback(ReceiveMessage), socket); } catch(Exception ex){ Console.WriteLine(ex.Message); } } } } 最后调试起来看到的效果如下图
本文源代码，可以通过这里下载