C#網絡編程概述
微軟下一代互聯網開發工具VS.Net已於三月份在全國範圍推出，其中的一門新興語言C#正被越來越多的開發者所接受並運用。
C#作爲一門集衆家之長的語言，在各個方面尤其是網絡編程方面有着很大的優勢。本文就向大家介紹一下用C#進行網絡編程的一些基本知識和方法。
微軟的.Net框架爲我們進行網絡編程提供了以下兩個名字空間：System.Net以及System.Net.Sockets。通過合理運用其中的類和方法，我們可以很容易地編寫出各種網絡應用程序。這種網絡應用程序既可以是基於流套接字的，也可以是基於數據報套接字的。而基於流套接字的通訊中採用最廣泛的協議就是TCP協議，基於數據報套接字的通訊中採用最廣泛的自然就是UDP協議了。
下面我重點向大家介紹C#網絡編程中的一些類：Dns類、IPHostEntry類、IPEndPoint類以及Socket類，最後我會給出相應的實例以加深讀者的理解。
Dns 類：
向使用 TCP/IP Internet 服務的應用程序提供域名服務。其Resolve（）方法查詢DNS服務器以將用戶友好的域名（如"www.google.com"）映射到數字形式的 Internet 地址（如 192.168.1.1）。Resolve（）方法返回一個IPHostEnty實例，該實例包含所請求名稱的地址和別名的列表。大多數情況下，可以使用 AddressList 數組中返回的第一個地址。
Resolve（）方法的函數原型如下：
public static IPHostEntry Resolve(string hostName);
下面的代碼獲取一個 IPAddress 實例，該實例包含服務器 www.google.com 的IP地址：
IPHostEntry ipHostInfo = Dns.Resolve("www.google.com");
IPAddress ipAddress = ipHostInfo.AddressList[0];
不過在Dns類中，除了通過Resolve（）方法，你還可以通過GetHostByAddress（）方法以及GetHostByName（）方法來得到相應的IPHostEntry實例，函數原型如下：
public static IPHostEntry GetHostByAddress(string IPAddress);
public static IPHostEntry GetHostByName(string hostName);
下面的代碼顯示瞭如何分別運用以上兩種方法獲得包含服務器www.google.com的相關信息的IPHostEntry實例：
IPHostEntry hostInfo=Dns.GetHostByAddress(“192.168.1.1”);
IPHostEntry hostInfo=Dns.GetHostByName("www.google.com");
在使用以上方法時，你將可能需要處理以下幾種異常：
SocketException異常：訪問Socket時操作系統發生錯誤引發
ArgumentNullException異常：參數爲空引用引發
ObjectDisposedException異常：Socket已經關閉引發
以上，我向大家簡要地介紹了Dns類中一些方法以及其用法，並列舉出了可能出現的異常，下面就讓我們轉到和Dns類密切相關的IPHostEntry類。
IPHostEntry類：
該類的實例對象中包含了Internet主機的地址相關信息。此類型的所有公共靜態成員對多線程操作而言都是安全的，但不保證任何實例成員是線程安全的。其中主要的一些屬性有：AddressList屬性、Aliases屬性以及HostName屬性。
AddressList屬性和Aliases屬性的作用分別是獲取或設置與主機關聯的IP地址列表以及獲取或設置與主機關聯的別名列表。其中AddressList屬性值是一個IPAddress類型的數組，包含解析爲Aliases屬性中包含的主機名的IP地址；Aliases屬性值是一組字符串，包含解析爲AddressList 屬性中的IP地址的DNS名。而HostName屬性比較好理解，它包含了服務器的主要主機名，這光從名稱上就可以知道了。如果服務器的DNS項定義了附加別名，則可在Aliases屬性中使用這些別名。
下面的代碼列出了服務器www.google.com的相關別名列表以及IP地址列表的長度並將所有的IP地址列出：
IPHostEntry IPHost = Dns.Resolve("www.google.com/");
string[] aliases = IPHost.Aliases;
Console.WriteLine(aliases.Length);
IPAddress[] addr = IPHost.AddressList;
Console.WriteLine(addr.Length);
for(int i= 0; i < addr.Length ; i++)
{
Console.WriteLine(addr[i]);
}
介紹完IPHostEntry類，我們能獲得了所要連接的主機的相關IP地址以及別名列表，但是真正要和主機取得連接還需要一個很重要的類－IPEndPoint類。
IPEndPoint類：
在Internet中，TCP/IP使用一個網絡地址和一個服務端口號來唯一標識設備。網絡地址標識網絡上的特定設備；端口號標識要連接到的該設備上的特定服務。網絡地址和服務端口的組合稱爲終結點，在.NET框架中正是由EndPoint類表示這個終結點，它提供表示網絡資源或服務的抽象，用以標誌網絡地址等信息。.Net同時也爲每個受支持的地址族定義了 EndPoint的子代；對於IP地址族，該類爲IPEndPoint。IPEndPoint類包含應用程序連接到主機上的服務所需的主機和端口信息，通過組合服務的主機IP地址和端口號，IPEndPoint類形成到服務的連接點。
在IPEndPoint類中有兩個很有用的構造函數：
public IPEndPoint(long, int);
public IPEndPoint(IPAddress, int);
它們的作用就是用指定的地址和端口號初始化 IPEndPoint 類的新實例。該類中的屬性有：Address屬性、AddressFamily屬性以及Port屬性，這些屬性相對比較容易理解，這裏就不作多介紹。下面的代碼顯示瞭如何取得服務器www.google.com的終結點：
IPHostEntry IPHost = Dns.Resolve("www.google.com");
IPAddress[] addr = IPHost.AddressList;
IPEndPoint ep = new IPEndPoint(addr[0],80);
這樣，我們已經瞭解了和主機取得連接的一些必要的基本類，有了這些知識，我們就可以運用下面的Socket類真正地和主機取得連接並進行通訊了。
Socket類：
Socket類是包含在System.Net.Sockets名字空間中的一個非常重要的類。一個Socket實例包含了一個本地以及一個遠程的終結點，就像上面介紹的那樣，該終結點包含了該Socket實例的一些相關信息。
需要知道的是Socket 類支持兩種基本模式：同步和異步。其區別在於：在同步模式中，對執行網絡操作的函數（如Send和Receive）的調用一直等到操作完成後纔將控制返回給調用程序。在異步模式中，這些調用立即返回。
下面我們重點討論同步模式的Socket編程。首先，同步模式的Socket編程的基本過程如下：
1． 創建一個Socket實例對象。
2． 將上述實例對象連接到一個具體的終結點（EndPoint）。
3． 連接完畢，就可以和服務器進行通訊：接收併發送信息。
4． 通訊完畢，用ShutDown（）方法來禁用Socket。
5． 最後用Close（）方法來關閉Socket。
知道了以上基本過程，我們就開始進一步實現連接並通訊了。在使用之前，你需要首先創建Socket對象的實例，這可以通過Socket類的構造方法來實現：
public Socket(AddressFamily addressFamily,SocketType socketType,ProtocolType protocolType);
其中，addressFamily 參數指定Socket使用的尋址方案，比如AddressFamily.InterNetwork表明爲IP版本4的地址；socketType參數指定Socket的類型，比如SocketType.Stream表明連接是基於流套接字的，而SocketType.Dgram表示連接是基於數據報套接字的。protocolType參數指定Socket使用的協議，比如ProtocolType.Tcp表明連接協議是運用TCP協議的，而Protocol.Udp則表明連接協議是運用UDP協議的。
在創建了Socket實例後，我們就可以通過一個遠程主機的終結點和它取得連接，運用的方法就是Connect（）方法：
public Connect (EndPoint ep);
該方法只可以被運用在客戶端。進行連接後，我們可以運用套接字的Connected屬性來驗證連接是否成功。如果返回的值爲true，則表示連接成功，否則就是失敗。下面的代碼就顯示瞭如何創建Socket實例並通過終結點與之取得連接的過程：
IPHostEntry IPHost = Dns.Resolve("http://www.google.com/");
string []aliases = IPHost.Aliases;
IPAddress[] addr = IPHost.AddressList;
EndPoint ep = new IPEndPoint(addr[0],80);
Socket sock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);
sock.Connect(ep);
if(sock.Connected)
Console.WriteLine("OK");
一旦連接成功，我們就可以運用Send（）和Receive（）方法來進行通訊。
Send（）方法的函數原型如下：
public int Send (byte[] buffer, int size, SocketFlags flags);
其中，參數buffer包含了要發送的數據，參數size表示要發送數據的大小，而參數flags則可以是以下一些值：SocketFlags.None、SocketFlags.DontRoute、SocketFlags.OutOfBnd。
該方法返回的是一個System.Int32類型的值，它表明了已發送數據的大小。同時，該方法還有以下幾種已被重載了的函數實現：
public int Send (byte[] buffer);
public int Send (byte[] buffer, SocketFlags flags);
public int Send (byte[] buffer,int offset, int size, SocketFlags flags);
介紹完Send（）方法，下面是Receive（）方法，其函數原型如下：
public int Receive(byte[] buffer, int size, SocketFlags flags);
其中的參數和Send（）方法的參數類似，在這裏就不再贅述。
同樣，該方法還有以下一些已被重載了的函數實現：
public int Receive (byte[] buffer);
public int Receive (byte[] buffer, SocketFlags flags);
public int Receive (byte[] buffer,int offset, int size, SocketFlags flags);
在通訊完成後，我們就通過ShutDown（）方法來禁用Socket，函數原型如下：
public void ShutDown(SocketShutdown how);
其中的參數how表明了禁用的類型，SoketShutdown.Send表明關閉用於發送的套接字；SoketShutdown.Receive表明關閉用於接收的套接字；而SoketShutdown.Both則表明發送和接收的套接字同時被關閉。
應該注意的是在調用Close（）方法以前必須調用ShutDown（）方法以確保在Socket關閉之前已發送或接收所有掛起的數據。一旦ShutDown（）調用完畢，就調用Close（）方法來關閉Socket，其函數原型如下：
public void Close();
該方法強制關閉一個Socket連接並釋放所有託管資源和非託管資源。該方法在內部其實是調用了方法Dispose（），該函數是受保護類型的，其函數原型如下：
protected virtual void Dispose(bool disposing);
其中，參數disposing爲true或是false，如果爲true，則同時釋放託管資源和非託管資源；如果爲false，則僅釋放非託管資源。因爲Close（）方法調用Dispose（）方法時的參數是true，所以它釋放了所有託管資源和非託管資源。
這樣，一個Socket從創建到連接到通訊最後的關閉的過程就完成了。雖然整個過程比較複雜，但相對以前在SDK或是其他環境下進行Socket編程，這個過程就顯得相當輕鬆了。
最後，我就綜合以上C#網絡編程的一些知識，向大家展示一個很好的實例。該實例是一個運用Socket的基於同步模式的客戶端應用程序，它首先通過解析服務器的IP地址建立一個終結點，同時創建一個基於流套接字的Socket連接，其運用的協議是TCP協議。通過該Socket就可以發送獲取網頁的命令，再通過該Socket獲得服務器上默認的網頁，最後通過文件流將獲得的數據寫入本機文件。這樣就完成了網頁的下載工作了，程序運行的效果如下所示：
源代碼如下：（其中主要的函數爲DoSocketGet（））
using System;
using System.Drawing;
using System.Collections;
using System.ComponentModel;
using System.Windows.Forms;
using System.Data;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.IO;
namespace SocketSample
{
///
/// Form1 的摘要說明。
///
public class Form1 : System.Windows.Forms.Form
{
private System.Windows.Forms.Label label1;
private System.Windows.Forms.Label label2;
private System.Windows.Forms.Button Download;
private System.Windows.Forms.TextBox ServerAddress;
private System.Windows.Forms.TextBox Filename;
///
/// 必需的設計器變量。
///
private System.ComponentModel.Container components = null;
public Form1()
{
//
// Windows 窗體設計器支持所必需的
//
InitializeComponent();
//
// TODO: 在 InitializeComponent 調用後添加任何構造函數代碼
//
}
///
/// 清理所有正在使用的資源。
///
protected override void Dispose( bool disposing )
{
if( disposing )
{
if (components != null)
{
components.Dispose();
}
}
base.Dispose( disposing );
}
#region Windows Form Designer generated code
///
/// 設計器支持所需的方法 - 不要使用代碼編輯器修改
/// 此方法的內容。
///
private void InitializeComponent()
{
this.label1 = new System.Windows.Forms.Label();
this.label2 = new System.Windows.Forms.Label();
this.Download = new System.Windows.Forms.Button();
this.ServerAddress = new System.Windows.Forms.TextBox();
this.Filename = new System.Windows.Forms.TextBox();
this.SuspendLayout();
//
// label1
//
this.label1.Location = new System.Drawing.Point(16, 24);
this.label1.Name = "label1";
this.label1.Size = new System.Drawing.Size(80, 23);
this.label1.TabIndex = 0;
this.label1.Text = "服務器地址：";
this.label1.TextAlign = System.Drawing.ContentAlignment.MiddleRight;
//
// label2
//
this.label2.Location = new System.Drawing.Point(16, 64);
this.label2.Name = "label2";
this.label2.Size = new System.Drawing.Size(80, 23);
this.label2.TabIndex = 1;
this.label2.Text = "本地文件名：";
this.label2.TextAlign = System.Drawing.ContentAlignment.MiddleRight;
//
// Download
//
this.Download.Location = new System.Drawing.Point(288, 24);
this.Download.Name = "Download";
this.Download.TabIndex = 2;
this.Download.Text = "開始下載";
this.Download.Click += new System.EventHandler(this.Download_Click);
//
// ServerAddress
//
this.ServerAddress.Location = new System.Drawing.Point(96, 24);
this.ServerAddress.Name = "ServerAddress";
this.ServerAddress.Size = new System.Drawing.Size(176, 21);
this.ServerAddress.TabIndex = 3;
this.ServerAddress.Text = "";
//
// Filename
//
this.Filename.Location = new System.Drawing.Point(96, 64);
this.Filename.Name = "Filename";
this.Filename.Size = new System.Drawing.Size(176, 21);
this.Filename.TabIndex = 4;
this.Filename.Text = "";
//
// Form1
//
this.AutoScaleBaseSize = new System.Drawing.Size(6, 14);
this.ClientSize = new System.Drawing.Size(376, 117);
this.Controls.AddRange(new System.Windows.Forms.Control[] {
this.Filename,
this.ServerAddress,
this.Download,
this.label2,
this.label1});
this.Name = "Form1";
this.Text = "網頁下載器";
this.ResumeLayout(false);
}
#endregion
///
/// 應用程序的主入口點。
///
[STAThread]
static void Main()
{
Application.Run(new Form1());
}
private string DoSocketGet(string server)
{
//定義一些必要的變量以及一條要發送到服務器的字符串
Encoding ASCII = Encoding.ASCII;
string Get = "GET / HTTP/1.1/r/nHost: " + server +
"/r/nConnection: Close/r/n/r/n";
Byte[] ByteGet = ASCII.GetBytes(Get);
Byte[] RecvBytes = new Byte[256];
String strRetPage = null;
//獲取服務器相關的IP地址列表，其中第一項即爲我們所需的
IPAddress hostadd = Dns.Resolve(server).AddressList[0];
//根據獲得的服務器的IP地址創建一個終結點，端口爲默認的80
IPEndPoint EPhost = new IPEndPoint(hostadd, 80);
//創建一個Socket實例
Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream,
ProtocolType.Tcp );
try
{
//用上面所取得的終結點連接到服務器
s.Connect(EPhost);
}
catch(Exception se)
{
MessageBox.Show("連接錯誤："+se.Message,"提示信息",
MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information);
}
if (!s.Connected)
{
strRetPage = "不能連接到服務器！";
return strRetPage;
}
try
{
//向服務器發送GET命令
s.Send(ByteGet, ByteGet.Length, SocketFlags.None);
}
catch(Exception ce)
{
MessageBox.Show("發送錯誤："+ce.Message,"提示信息",
MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information);
}
//接收頁面數據，直到所有字節接收完畢
Int32 bytes = s.Receive(RecvBytes, RecvBytes.Length, 0);
strRetPage = "以下是在服務器" + server + "上的默認網頁：/r/n";
strRetPage = strRetPage + ASCII.GetString(RecvBytes, 0, bytes);
while (bytes > 0)
{
bytes = s.Receive(RecvBytes, RecvBytes.Length, SocketFlags.None);
strRetPage = strRetPage + ASCII.GetString(RecvBytes, 0, bytes);
}
//禁用並關閉Socket實例
s.Shutdown(SocketShutdown.Both);
s.Close();
return strRetPage;
}
private void Download_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
//將所讀取的字符串轉換爲字節數組
byte[] content=Encoding.ASCII.GetBytes(DoSocketGet(ServerAddress.Text));
try
{
//創建文件流對象實例
FileStream fs=new FileStream(Filename.Text,FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.ReadWrite);
//寫入文件
fs.Write(content,0,content.Length);
}
catch(Exception fe)
{
MessageBox.Show("文件創建/寫入錯誤:"+fe.Message,"提示信息",MessageBoxButtons.RetryCancel,MessageBoxIcon.Information);
}
}
}
}
以上程序在Windows 2000服務器版、Visual Studio.Net中文正式版下調試通過