《C#网络应用高级编程 教学课件 ppt 作者 马骏 郑逢斌 沈夏炯1 第2章 TCP应用编程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C#网络应用高级编程 教学课件 ppt 作者 马骏 郑逢斌 沈夏炯1 第2章 TCP应用编程（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2章 TCP应用编程,2.1 同步TCP应用编程 2.2 利用同步TCP编写网络游戏 2.3 异步TCP应用编程 2.4 异步TCP聊天程序,TCP是Transmission Control Protocol（传输控 制协议）的简称，是TCP/IP体系中面向连接的运 输层协议，在网络中提供全双工的和可靠的服务。 TCP协议最主要的特点是： 1) 是一种基于连接的协议。 2) 保证数据准确到达。 3) 保证各数据到达的顺序与数据发出的顺序相同。 4) 传输的数据无消息边界。,关于TCP应用编程的几个概念：,1)同步工作方式 用TCP协议进行编程时程序执行到发送、接收和监听语句时，在未完成工作前
2、不再继续往下执行，即处于阻塞状态，直到该语句完成某个工作后才继续执行下一条语句。 2)异步工作方式 程序执行到发送、接收和监听语句时，不论工作是否完成，都会继续往下执行。,3)同步套接字编程 与同步工作方式相对应的，利用Socket类进行编程时系统提供有相应的方法，采用相应的方法进行编程则称为同步套接字编程。 4)异步套接字编程 与异步工作方式相对应的，利用Socket类进行编程时系统提供有相应的方法，采用相应的方法进行编程则称为异步套接字编程 。 这里的同步TCP和异步TCP仅仅指工作方式，它 和第1章介绍的线程间的同步不是一个概念。,2.1 同步TCP应用编程,在同步TCP应用编程中，发送
3、、接收和监听语句 均采用阻塞方式工作。 使用同步TCP编写服务器端程序的一般步骤为： 1) 创建一个包含采用的网络类型、数据传输类型和协议类型的本地套接字对象，并将其与服务器的IP地址和端口号绑定。此过程可以通过Socket类或者TcpListener类完成。 2) 在指定的端口进行监听，以便接受客户端连接请求。,2.1 同步TCP应用编程(续),3) 一旦接受了客户端的连接请求，就根据客户端发送的连接信息创建与该客户端对应的Socket对象或者TcpClient对象。 4) 根据创建的Socket对象或者TcpClient对象，分别与每个连接的客户进行数据传输。 5) 根据传送信息情况确定是
4、否关闭与对方的连接。,2.1 同步TCP应用编程(续),使用同步TCP编写客户端程序的一般步骤为： 1) 创建一个包含传输过程中采用的网络类型、数据传输类型和协议类型的Socket对象或TcpClient对象。 2) 使用Connect方法与远程服务器建立连接。 3) 与服务器进行数据传输。 4) 完成工作后，向服务器发送关闭信息，并关闭与服务器的连接。,2.1.1 使用套接字发送和接收数据,服务器与客户端双方建立连接后，程序中需要先 将要发送的数据转换为字节数组，然后使用Socket 对象的Send方法发送数据，或者使用Receive方法 接收数据。,2.1.2 使用NetworkStrea
5、m对象发送和接收数据,NetworkStream对象专门用于对网络流数据进行 处理。创建了NetworkStream对象后，就可以直接 使用该对象接收和发送数据。例如： NetworkStream networkStream = new NetworkStream(clientSocket ); /发送数据 string message = “发送的数据“;,2.1.2 使用NetworkStream对象发送和接收数据（续）,byte sendbytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(message ); networkStream.Write(se
6、ndbytes ,0, sendbytes.Length ); /接收数据 byte readbytes = new byte1024; int i = networkStream.Read(readbytes, 0, readbytes.Length); NetworkStream对象的Write方法能保证字节数 组中的数据全部发送到TCP发送缓冲区中，其返回 值为void。,2.1.3 TcpClient与TcpListener类,在System.Net.Sockets命名空间下，TcpClient类 与TcpListener类是两个专门用于TCP协议编程的 类。这两个类封装了底层的套接字
7、，并分别提供了 对Socket进行封装后的同步和异步操作的方法，降 低了TCP应用编程的难度。 TcpClient类用于连接、发送和接收数据。 TcpListener类则用于监听是否有传入的连接请 求。,2.1.3 TcpClient与TcpListener类（续）,1. TcpClient类 TcpClient类归类在System.Net命名空间下。 利用TcpClient类提供的方法，可以通过网络进 行连接、发送和接收网络数据流。该类的构造函数 有四种重载形式： 1) TcpClient() 该构造函数创建一个默认的TcpClient对象，该对象自动选择客户端尚未使用的IP地址和端口号。创
8、建该对象后，即可用Connect方法与服务器端进行连接。例如：,2.1.3 TcpClient与TcpListener类（续）,TcpClient tcpClient=new TcpClient(); tcpClient.Connect(““, 51888); 2) TcpClient(AddressFamily family) 该构造函数创建的TcpClient对象也能自动选择客户端尚未使用的IP地址和端口号，但是使用AddressFamily枚举指定了使用哪种网络协议。创建该对象后，即可用Connect方法与服务器端进行连接。例如： TcpClient tcpClient = new Tc
9、pClient(AddressFamily.InterNetwork); tcpClient.Connect(““, 51888);,2.1.3 TcpClient与TcpListener类（续）,3) TcpClient(IPEndPoint iep) iep是IPEndPoint类型的对象，iep指定了客户端的IP地址与端口号。当客户端的主机有一个以上的IP地址时，可使用此构造函数选择要使用的客户端主机IP地址。例如： IPAddress address = Dns.GetHostAddresses(Dns.GetHostName(); IPEndPoint iep = new IPEnd
10、Point(address0, 51888); TcpClient tcpClient = new TcpClient(iep); tcpClient.Connect(““, 51888);,2.1.3 TcpClient与TcpListener类（续）,4) TcpClient(string hostname,int port) 这是使用最方便的一种构造函数。该构造函数可直接指定服务器端域名和端口号，而且不需使用connect方法。客户端主机的IP地址和端口号则自动选择。例如： TcpClient tcpClient=new TcpClient(““, 51888);,2.1.3 TcpCl
11、ient与TcpListener类（续）,2. TcpListener类 TcpListener类用于监听和接收传入的连接请求。该类的构造函数有： 1) TcpListener(IPEndPoint iep) 该构造函数通过IPEndPoint类型的对象在指定 的IP地址与端口监听客户端连接请求。 2) TcpListener(IPAddress localAddr, int port) 建立一个TcpListener对象，在参数中直接指定本机IP地址和端口，并通过指定的本机IP地址和端口号监听传入的连接请求。,2.1.3 TcpClient与TcpListener类（续）,在同步工作方式下，
12、 TcpListener类对应的方法： 1) AcceptTcpClient：在同步阻塞方式下获取并返回一个用来接收和发送数据的套接字对象 ； 2) AcceptSocket：在同步阻塞方式下获取并返回一个可以用来接收和发送数据的封装了Socket的TcpClient对象 ； 3) Start：启动监听，其构造函数为： public void Start(int backlog) 整型参数backlog为请求队列的最大长度，即最多允许的客户端连接个数； 4) Stop：停止监听请求，构造函数为： public void Stop();,2.1.4 解决TCP协议的无消息边界问题,有三种： 第一
13、种方法是发送固定长度的消息。该方法适用 于消息长度固定的场合。 第二种方法是将消息长度与消息一起发送。 第三种方法是使用特殊标记分隔消息。,2.2 利用同步TCP编写网络游戏,这个稍微复杂的“吃棋子”游戏是利用TCP协议和 同步套接字以及多线程编写的网络应用程序。具体 规则及功能见课本。 1.服务器端编程 服务器启动服务后，需要创建一个线程专门用于 监听玩家的连接请求。在监听线程中，服务器一旦 接受一个连接，就创建一个与该玩家对应的线程， 用于接收该玩家发送的信息，并根据该玩家发送的 信息提供相应的服务。 有多少个玩家连接，就创建多少个对应的线程。 玩家退出游戏室，其对应的线程自动终止。,2.
14、2 利用同步TCP编写网络游戏（续）,在与每个玩家对应的线程中，服务器收到对应玩 家发送的字符串信息后，需要解析字符串的含义， 并决定服务器需要的操作。 2.客户端编程 客户端与服务器连接成功后，需要创建一个接收 线程，用于接收服务器发送的信息。在接收线程 中，客户端收到服务器发送的字符串信息后，需要 解析字符串的含义，并决定需要的操作。,2.2 利用同步TCP编写网络游戏（续）,另外，客户端还需要根据服务器发送的命令，及 时更新客户端程序的运行界面 。 3.代码见课本,2.3 异步TCP应用编程,TcpListener类 1) BeginAcceptTcpClient：开始一个异步操作接受一
15、个传入的连接尝试。 2) EndAcceptTcpClient：异步接受传入的连接尝试并创建新的TcpClient处理远程主机通信。 TcpClient类 1) BeginConnect：开始一个对远程主机连接的异步请求。 2) EndConnect：异步接受传入的连接尝试。,2.3 异步TCP应用编程（续）,Socket类 1) BeginReceive： 开始从连接的Socket中异步接收数据。 2) EndReceive： 结束挂起的异步读取。 3) BeginSend： 将数据异步发送到连接的Socket。 4) EndSend： 结束挂起的异步发送。,2.3.1 EventWaitH
16、andle类,System.Threading命名空间下的EventWaitHandle 类，用于在异步操作时控制线程间的同步，即控制 一个或多个线程继续执行或者等待其它线程完成。 也就是，需要同步的线程可以先阻塞当前线程，然 后根据Windows操作系统发出的信号，决定是继续 阻塞等待其它工作完成，还是不再等待而直接往下 执行。,2.3.1 EventWaitHandle类（续）,EventWaitHandle类提供的方法有： 1) Reset：将信号的状态设置为非终止状态，即不让操作系统发出信号，从而导致等待收到信号才能继续执行的线程阻塞。 2) Set：将事件状态设置为终止状态，这样等待的线程将会收到信号，从而继续执行而不再等待。 3) WaitOne：阻塞当前线程，等待操作系统为其发出信号，直到收到信号才解除阻塞。,2.3.1 EventWaitHandle类（续）,操作系统发出信号的方式有两种： 1) 发一个信号，使某个等待信号的线程解除阻
