TCP编程基础

Visual C#TCP协议编程

Visual C# TCP协议编程基础

TCP协议层次结构

TCP协议规范

TCP协议相关类简介

TcpListener

TcpClient

NetworkStream

<b>Visual C# TCP</b><b>协议编程基础</b>

<b>OSI</b><b>七层模型：</b>在计算机网络产生之初，每个计算机厂商都有一套自己的网络体系结构的概念，它们之间互不相容。由于不同的局域网有不同的网络协议，不同的传输介质也各有其电气性能，为了使不同的网络能够互连，必须建立统一的网络互连协议。为此，ISO(国际标准化组织)提出了网络互连协议的基本框架，称为开放系统互连(OSI)参考模型,只要遵循OSI标准，一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI标准的其他任何系统进行连接.现在此模型已成为计算机间和网络间进行通信的主要结构模型。目前使用的大多数网络通信协议的结构都是基于 OSI 模型的。

OSI将通信过程定义为七层，即将连网计算机间传输信息的任务划分为七个更小、更易于处理的任务组。每一个任务或任务组则被分配到各个 OSI 层。每一层都是独立存在的，因此分配到各层的任务能够独立地执行。这样使得变更其中某层提供的方案时不影响其他层。OSI参考模型分为７层，分别是物理层(Physical Layer)，数据链路层(Data Link Layer)，网络层(Network Layer)，传输层(Transport Layer)，会话层(Session Layer)，表示层(Presentation Layer)和应用层(Application Layer)。

<b>TCP/IP</b><b>模型：</b>ISO制定的OSI参考模型的过于庞大、复杂招致了许多批评。与此对照，由技术人员自己开发的TCP/IP协议栈获得了更为广泛的应用。如下图所示，是TCP/IP参考模型和OSI参考模型的对比示意图。

TCP/IP协议栈是美国国防部高级研究计划局计算机网（Advanced Research Projects Agency Network，ARPANET）和其后继因特网使用的参考模型。TCP/IP参考模型分为四个层次：应用层、传输层、网络互连层和主机到网络层。如下图所示。

TCP协议相关类的简介

在TCP协议编程中，经常使用的类有TcpListener类，TcpClient类，NetworkStream类。

TcpListener类：

<b>TcpListener</b> 类从 TCP 网络客户端侦听连接。<b>TcpListener</b> 类提供一些简单方法，用于在阻塞同步模式下侦听和接受传入连接请求。可使用 TcpClient 或 Socket 来连接 <b>TcpListener</b>。可使用 IPEndPoint、本地 IP 地址及端口号或者仅使用端口号，来创建 <b>TcpListener</b>。可以将本地 IP 地址指定为 Any，将本地端口号指定为 0（如果希望基础服务提供程序为您分配这些值）。如果选择这样做，可使用 LocalEndpoint 来标识已指定的信息。

Start 方法用来开始侦听传入的连接请求。<b>Start</b> 将对传入连接进行排队，直至您调用 Stop 方法或它已经完成 MaxConnections 排队为止。可使用 AcceptSocket 或 AcceptTcpClient 从传入连接请求队列提取连接。这两种方法将阻塞。如果要避免阻塞，可首先使用 Pending 方法来确定队列中是否有可用的连接请求。调用 <b>Stop</b> 方法来关闭 <b>TcpListener</b>。

<b>注意</b>:<b>Stop</b> 方法不会关闭任何已接受的连接。需要用户负责分别关闭这些连接

TcpListener 构造函数

初始化 <b>TcpListener</b> 类的新实例。

Start

开始侦听传入的连接请求。

AcceptSocket

接受挂起的连接请求。

AcceptTcpClient

Stop

关闭侦听器。

TcpClient类:

为 TCP 网络服务提供客户端连接。<b>TcpClient</b> 类提供了一些简单的方法，用于在同步阻塞模式下通过网络来连接、发送和接收流数据。

为使 <b>TcpClient</b> 连接并交换数据，使用 TCP ProtocolType 创建的 TcpListener 或 Socket 必须侦听是否有传入的连接请求。可以使用下面两种方法之一连接到该侦听器：

创建一个 <b>TcpClient</b>，并调用三个可用的 Connect 方法之一。

使用远程主机的主机名和端口号创建 <b>TcpClient</b>。此构造函数将自动尝试一个连接。

<b>公共构造函数</b>

TcpClient 构造函数

已重载。初始化 <b>TcpClient</b> 类的新实例。

<b>公共属性</b>

LingerState

获取或设置有关套接字逗留时间的信息。

NoDelay

获取或设置一个值，该值在发送或接收缓冲区未满时禁用延迟。

ReceiveBufferSize

获取或设置接收缓冲区的大小。

ReceiveTimeout

获取或设置在初始化一个读取操作以后 <b>TcpClient</b> 等待接收数据的时间量。

SendBufferSize

获取或设置发送缓冲区的大小。

SendTimeout

获取或设置 <b>TcpClient</b> 等待发送操作成功完成的时间量。

<b>公共方法</b>

Close

关闭 TCP 连接并释放与 <b>TcpClient</b> 关联的所有资源。

Connect

已重载。使用指定的主机名和端口号将客户端连接到 TCP 主机。

GetStream

返回用于发送和接收数据的 NetworkStream。

NetworkStream类：

提供用于网络访问的基础数据流。 <b>NetworkStream</b> 类提供在阻塞模式下通过 Stream 套接字发送和接收数据的方法。您可以使用 <b>NetworkStream</b> 类进行同步和异步数据传输。要创建 <b>NetworkStream</b>，必须提供连接的 <b>Socket</b>。也可指定 <b>NetworkStream</b> 对所提供的 <b>Socket</b> 具有哪些 FileAccess 权限。默认情况下，关闭 <b>NetworkStream</b> 并不会关闭所提供的 <b>Socket</b>。如果要使 <b>NetworkStream</b> 拥有关闭所提供的 <b>Socket</b> 的权限，则必须将 ownsSocket 构造函数参数的值指定为 <b>true</b>。

将 Write 和 Read 方法用于简单的单线程同步阻塞 I/O。若要使用不同的线程来处理 I/O，则请考虑使用 BeginWrite/ EndWrite 和 BeginRead/ EndRead 方法进行通信。

<b>NetworkStream</b> 不支持对网络数据流的随机访问。CanSeek 属性用于指示流是否支持查找，它的值始终为 <b>false</b>。读取 Position 属性、读取 Length 属性或者调用 Seek 方法都会引发 NotSupportedException。

NetworkStream 构造函数

已重载。创建 <b>NetworkStream</b> 类的新实例。

CanRead

已重写。获取一个值，该值指示 <b>NetworkStream</b> 是否支持读取。

CanSeek

已重写。获取一个值，该值指示流是否支持查找。该属性总是返回 <b>false</b>。

CanWrite

已重写。获取一个值，该值指示 <b>NetworkStream</b> 是否支持写入。

DataAvailable

获取一个值，该值指示在要读取的 <b>NetworkStream</b> 上是否有可用的数据。

Length

已重写。获取流上可用数据的长度。此属性始终引发 NotSupportedException。

Position

已重写。获取或设置流中的当前位置。此属性始终引发 NotSupportedException。

BeginRead

已重写。从 <b>NetworkStream</b> 开始异步读取。

BeginWrite

已重写。开始向流异步写入。

已重写。关闭 <b>NetworkStream</b>。

EndRead

已重写。处理异步读取的结束。

EndWrite

已重写。处理异步写入的结束。

Flush

已重写。刷新流中的数据。保留此方法供将来使用。

Read

已重写。从 <b>NetworkStream</b> 读取数据。

ReadByte（从 <b>Stream</b> 继承）

从流中读取一个字节，并将流内的位置向前推进一个字节，或者如果已到达流的末尾，则返回 -1。

Seek

已重写。将流的当前位置设置为给定值。此方法始终引发 NotSupportedException。

Write

已重写。将数据写入 <b>NetworkStream</b>。

WriteByte（从 <b>Stream</b> 继承）

将一个字节写入流内的当前位置，并将流内的位置向前推进一个字节