TcpClient连接如何维护？

Question

C＃网络编程初探(ZT)
C＃网络编程初探 
我们知道C＃和C＋＋的差异之一，就是他本身没有类库，所使用的类库是.Net框架中的类库--.Net FrameWork SDK。在.Net FrameWork SDK中为网络编程提供了二个名称空间："System.Net"和"System.Net.Sockets"。C＃就是通过这二个名称空间中封装的类和方法实现网络通讯的。  
    
  　　首先我们解释一下在网络编程时候，经常遇到的几个概念：同步（synchronous）、异步（asynchronous）、阻塞（Block）和非阻塞（Unblock）：  
    
  　　所谓同步方式，就是发送方发送数据包以后，不等接受方响应，就接着发送下一个数据包。异步方式就是当发送方发送一个数据包以后，一直等到接受方响应后，才接着发送下一个数据包。而阻塞套接字是指执行此套接字的网络调用时，直到调用成功才返回，否则此套节字就一直阻塞在网络调用上，比如调用StreamReader 类的Readlin ( )方法读取网络缓冲区中的数据，如果调用的时候没有数据到达，那么此Readlin ( )方法将一直挂在调用上，直到读到一些数据，此函数调用才返回；而非阻塞套接字是指在执行此套接字的网络调用时，不管是否执行成功，都立即返回。同样调用StreamReader 类的Readlin ( )方法读取网络缓冲区中数据，不管是否读到数据都立即返回，而不会一直挂在此函数调用上。在Windows网络通信软件开发中，最为常用的方法就是异步非阻塞套接字。平常所说的C/S（客户端/服务器）结构的软件采用的方式就是异步非阻塞模式的。  
    
  　　其实在用C＃进行网络编程中，我们并不需要了解什么同步、异步、阻塞和非阻塞的原理和工作机制，因为在.Net FrameWrok SDK中已经已经把这些机制给封装好了。下面我们就用C＃开一个具体的网络程序来说明一下问题。  
    
  　　一．本文中介绍的程序设计及运行环境  
    
  　　　（1）.微软视窗2000 服务器版  
    
  　　　（2）..Net Framework SDK Beta 2以上版本  
    
  　　二．服务器端程序设计的关键步骤以及解决办法：  
    
  　　在下面接受的程序中，我们采用的是异步阻塞的方式。  
    
  　　（1）.首先要要在给定的端口上面创建一个"tcpListener"对象侦听网络上面的请求。当接收到连结请求后通过调用"tcpListener"对象的"AcceptSocket"方法产生一个用于处理接入连接请求的Socket的实例。下面是具体实现代码：  
    
  //创建一个tcpListener对象，此对象主要是对给定端口进行侦听  
  tcpListener = new TcpListener ( 1234 ) ;  
  //开始侦听  
  tcpListener.Start ( ) ;  
  //返回可以用以处理连接的Socket实例  
  socketForClient = tcpListener.AcceptSocket ( ) ;  
    
  　　（2）.接受和发送客户端数据：  
    
  　　此时Socket实例已经产生，如果网络上有请求，在请求通过以后，Socket实例构造一个"NetworkStream"对象，"NetworkStream"对象为网络访问提供了基础数据流。我们通过名称空间"System.IO"中封装的二个类"StreamReader"和"StreamWriter"来实现对"NetworkStream"对象的访问。其中"StreamReader"类中的ReadLine ( )方法就是从"NetworkStream"对象中读取一行字符；"StreamWriter"类中的WriteLine ( )方法就是对"NetworkStream"对象中写入一行字符串。从而实现在网络上面传输字符串，下面是具体的实现代码：  
    
  try  
  {  
  //如果返回值是"true"，则产生的套节字已经接受来自远方的连接请求  
  if ( socketForClient.Connected )  
  {  
  ListBox1.Items.Add ( "已经和客户端成功连接！" ) ;  
  while ( true )  
  {  
  //创建networkStream对象通过网络套节字来接受和发送数据  
  networkStream = new NetworkStream ( socketForClient ) ;  
  //从当前数据流中读取一行字符，返回值是字符串  
  streamReader = new StreamReader ( networkStream ) ;  
  string msg = streamReader.ReadLine ( ) ;  
  ListBox1.Items.Add ( "收到客户端信息：" + msg ) ;  
  streamWriter = new StreamWriter ( networkStream ) ;  
  if ( textBox1.Text != "" )  
  {  
  ListBox1.Items.Add ( "往客户端反馈信息：" + textBox1.Text ) ;  
  //往当前的数据流中写入一行字符串  
  streamWriter.WriteLine ( textBox1.Text ) ;  
  //刷新当前数据流中的数据  
  streamWriter.Flush ( ) ;  
  }  
  }  
  }  
  }  
  catch ( Exception ey )  
  {  
  MessageBox.Show ( ey.ToString ( ) ) ;  
  }  
    
    
  　　（3）.最后别忘了要关闭所以流，停止侦听网络，关闭套节字，具体如下：  
    
  //关闭线程和流  
  networkStream.Close ( ) ;  
  streamReader.Close ( ) ;  
  streamWriter.Close ( ) ;  
  _thread1.Abort ( ) ;  
  tcpListener.Stop ( ) ;  
  socketForClient.Shutdown ( SocketShutdown.Both ) ;  
  socketForClient.Close ( ) ;

Answer 1

(接上）
三．C＃网络编程服务器端程序的部分源代码（server.cs）：  
    
  　　由于在此次程序中我们采用的结构是异步阻塞方式，所以在实际的程序中，为了不影响服务器端程序的运行速度，我们在程序中设计了一个线程，使得对网络请求侦听，接受和发送数据都在线程中处理，请在下面的代码中注意这一点，下面是server.cs的完整代码：  
    
  using System ;  
  using System.Drawing ;  
  using System.Collections ;  
  using System.ComponentModel ;  
  using System.Windows.Forms ;  
  using System.Data ;  
  using System.Net.Sockets ;  
  using System.IO ;  
  using System.Threading ;  
  using System.Net ;  
  //导入程序中使用到的名字空间  
  public class Form1 : Form  
  {  
  private ListBox ListBox1 ;  
  private Button button2 ;  
  private Label label1 ;  
  private TextBox textBox1 ;  
  private Button button1 ;  
  private Socket socketForClient ;  
  private NetworkStream networkStream ;  
  private TcpListener tcpListener ;  
  private StreamWriter streamWriter ;  
  private StreamReader streamReader ;  
  private Thread _thread1 ;  
  private System.ComponentModel.Container components = null ;  
  public Form1 ( )  
  {  
  InitializeComponent ( ) ;  
  }  
  //清除程序中使用的各种资源  
  protected override void Dispose ( bool disposing )  
  {  
  if ( disposing )  
  {  
  if ( components != null )  
  {  
  components.Dispose ( ) ;  
  }  
  }  
  base.Dispose ( disposing ) ;  
  }  
  private void InitializeComponent ( )  
  {  
  label1 = new Label ( ) ;  
  button2 = new Button ( ) ;  
  button1 = new Button ( ) ;  
  ListBox1 = new ListBox ( ) ;  
  textBox1 = new TextBox ( ) ;  
  SuspendLayout ( ) ;  
  label1.Location = new Point ( 8 , 168 ) ;  
  label1.Name = "label1" ;  
  label1.Size = new Size ( 120 , 23 ) ;  
  label1.TabIndex = 3 ;  
  label1.Text = "往客户端反馈信息：" ;  
  //同样的方式设置其他控件,这里略去  
    
  this.Controls.Add ( button1 ) ;  
  this.Controls.Add ( textBox1 ) ;  
  this.Controls.Add ( label1 ) ;  
  this.Controls.Add ( button2 ) ;  
  this.Controls.Add ( ListBox1 ) ;  
  this.MaximizeBox = false ;  
  this.MinimizeBox = false ;  
  this.Name = "Form1" ;  
  this.Text = "C＃的网络编程服务器端！" ;  
  this.Closed += new System.EventHandler ( this.Form1_Closed ) ;  
  this.ResumeLayout ( false ) ;  
    
  }  
  private void Listen ( )  
  {  
  //创建一个tcpListener对象，此对象主要是对给定端口进行侦听  
  tcpListener = new TcpListener ( 1234 ) ;  
  //开始侦听  
  tcpListener.Start ( ) ;  
  //返回可以用以处理连接的Socket实例  
  socketForClient = tcpListener.AcceptSocket ( ) ;  
  try  
  {  
  //如果返回值是"true"，则产生的套节字已经接受来自远方的连接请求  
  if ( socketForClient.Connected )  
  {  
  ListBox1.Items.Add ( "已经和客户端成功连接！" ) ;  
  while ( true )  
  {  
  //创建networkStream对象通过网络套节字来接受和发送数据  
  networkStream = new NetworkStream ( socketForClient ) ;  
  //从当前数据流中读取一行字符，返回值是字符串  
  streamReader = new StreamReader ( networkStream ) ;  
  string msg = streamReader.ReadLine ( ) ;  
  ListBox1.Items.Add ( "收到客户端信息：" + msg ) ;  
  streamWriter = new StreamWriter ( networkStream ) ;  
  if ( textBox1.Text != "" )  
  {  
  ListBox1.Items.Add ( "往客户端反馈信息：" + textBox1.Text ) ;  
  //往当前的数据流中写入一行字符串  
  streamWriter.WriteLine ( textBox1.Text ) ;  
  //刷新当前数据流中的数据  
  streamWriter.Flush ( ) ;  
  }  
  }  
  }  
  }  
  catch ( Exception ey )  
  {  
  MessageBox.Show ( ey.ToString ( ) ) ;  
  }  
  }  
  static void Main ( )  
  {  
  Application.Run ( new Form1 ( ) ) ;  
  }  
    
  private void button1_Click ( object sender , System.EventArgs e )  
  {  
  ListBox1.Items .Add ( "服务已经启动！" ) ;  
  _thread1 = new Thread ( new ThreadStart ( Listen ) ) ;  
  _thread1.Start ( ) ;  
    
  }  
    
  private void button2_Click ( object sender , System.EventArgs e )  
  {  
  //关闭线程和流  
  networkStream.Close ( ) ;  
  streamReader.Close ( ) ;  
  streamWriter.Close ( ) ;  
  _thread1.Abort ( ) ;  
  tcpListener.Stop ( ) ;  
  socketForClient.Shutdown ( SocketShutdown.Both ) ;  
  socketForClient.Close ( ) ;  
  }  
  private void Form1_Closed ( object sender , System.EventArgs e )  
  {  
  //关闭线程和流  
  networkStream.Close ( ) ;  
  streamReader.Close ( ) ;  
  streamWriter.Close ( ) ;  
  _thread1.Abort ( ) ;  
  tcpListener.Stop ( ) ;  
  socketForClient.Shutdown ( SocketShutdown.Both ) ;  
  socketForClient.Close ( ) ;  
  }  
  }

Answer 2

（接上）
四．客户端程序设计的关键步骤以及解决办法：　  
    
  　　（1）.连接到服务器端的指定端口：  
    
  　　我们采用的本地机既做服务器也做客户机，你可以通过修改IP地址来确定自己想要连接的服务器。我们在连接的时候采用了"TcpClient"类，此类是在较高的抽象级别（高于Socket类）上面提供TCP服务。下面代码就是连接到本地机（端口为1234），并获取响应流：  
    
  //连接到服务器端口，在这里是选用本地机器作为服务器，你可以通过修改IP地址来改变服务器  
  try  
  {  
  myclient = new TcpClient ( "localhost" , 1234 ) ;  
  }  
  catch  
  {  
  MessageBox.Show ( "没有连接到服务器！" ) ;  
  return ;  
  }  
  //创建networkStream对象通过网络套节字来接受和发送数据  
  networkStream = myclient.GetStream ( ) ;  
  streamReader = new StreamReader ( networkStream ) ;  
  streamWriter = new StreamWriter ( networkStream ) ;  
    
  　　（2）.实现接受和发送数据：  
    
  　　在接受和发送数据上面，我们依然采用了"NetworkStream"类，因为对他进行操作比较简单，具体实现发送和接受还是通过命名空间"System.IO"中"StreamReader"类ReadLine ( )方法和"StreamWriter"类的WriteLine ( )方法。具体的实现方法如下：  
    
  if ( textBox1.Text == "" )  
  {  
  MessageBox.Show ( "请确定文本框为非空！" ) ;  
  textBox1.Focus ( ) ;  
  return ;  
  }  
  try  
  {  
  string s ;  
  //往当前的数据流中写入一行字符串  
  streamWriter.WriteLine ( textBox1.Text ) ;  
  //刷新当前数据流中的数据  
  streamWriter.Flush ( ) ;  
  //从当前数据流中读取一行字符，返回值是字符串  
  s = streamReader.ReadLine ( ) ;  
  ListBox1.Items.Add ( "读取服务器端发送内容：" + s ) ;  
  }  
  catch ( Exception ee )  
  {  
  MessageBox.Show ( "从服务器端读取数据出现错误，类型为：" + ee.ToString ( ) ) ;  
  }  
    
    
  　　（3）.最后一步和服务器端是一样的，就是要关闭程序中创建的流，具体如下：  
    
  streamReader.Close ( ) ;  
  streamWriter.Close ( ) ;  
  networkStream.Close ( ) ;

Answer 3

（接上）
五．客户端的部分代码：  
    
  　　由于在客户端不需要侦听网络，所以在调用上面没有程序阻塞情况，所以在下面的代码中，我们没有使用到线程，这是和服务器端程序的一个区别的地方。总结上面的这些关键步骤，可以得到一个用C＃网络编程 完整的客户端程序（client.cs），具体如下：  
    
  using System ;  
  using System.Drawing ;  
  using System.Collections ;  
  using System.ComponentModel ;  
  using System.Windows.Forms ;  
  using System.Data ;  
  using System.Net.Sockets ;  
  using System.IO ;  
  using System.Threading ;  
  //导入程序中使用到的名字空间  
  public class Form1 : Form  
  {  
  private ListBox ListBox1 ;  
  private Label label1 ;  
  private TextBox textBox1 ;  
  private Button button3 ;  
  private NetworkStream networkStream ;  
  private StreamReader streamReader ;  
  private StreamWriter streamWriter ;  
  TcpClient myclient ;  
  private Label label2 ;  
    
  private System.ComponentModel.Container components = null ;  
    
  public Form1 ( )  
  {  
  InitializeComponent ( ) ;  
  }  
  //清除程序中使用的各种资源  
  protected override void Dispose ( bool disposing )  
  {  
  if ( disposing )  
  {  
  if ( components != null )  
  {  
  components.Dispose ( ) ;  
  }  
  }  
  base.Dispose ( disposing ) ;  
  }  
  private void InitializeComponent ( )  
  {  
  label1 = new Label ( ) ;  
  button3 = new Button ( ) ;  
  ListBox1 = new ListBox ( ) ;  
  textBox1 = new TextBox ( ) ;  
  label2 = new Label ( ) ;  
  SuspendLayout ( ) ;  
  label1.Location = new Point ( 8 , 168 ) ;  
  label1.Name = "label1" ;  
  label1.Size = new Size ( 56 , 23 ) ;  
  label1.TabIndex = 3 ;  
  label1.Text = "信息：" ;  
  //同样方法设置其他控件  
  AutoScaleBaseSize = new Size ( 6 , 14 ) ;  
  ClientSize = new Size ( 424 , 205 ) ;  
  this.Controls.Add ( button3 ) ;  
  this.Controls.Add ( textBox1 ) ;  
  this.Controls.Add ( label1 ) ;  
  this.Controls.Add ( label2 ) ;  
  this.Controls.Add ( ListBox1 ) ;  
  this.MaximizeBox = false ;  
  this.MinimizeBox = false ;  
  this.Name = "Form1" ;  
  this.Text = "C＃的网络编程客户器端！" ;  
  this.Closed += new System.EventHandler ( this.Form1_Closed ) ;  
  this.ResumeLayout ( false ) ;  
  //连接到服务器端口，在这里是选用本地机器作为服务器，你可以通过修改IP地址来改变服务器  
  try  
  {  
  myclient = new TcpClient ( "localhost" , 1234 ) ;  
  }  
  catch  
  {  
  MessageBox.Show ( "没有连接到服务器！" ) ;  
  return ;  
  }  
  //创建networkStream对象通过网络套节字来接受和发送数据  
  networkStream = myclient.GetStream ( ) ;  
  streamReader = new StreamReader ( networkStream ) ;  
  streamWriter = new StreamWriter ( networkStream ) ;  
  }  
  static void Main ( )  
  {  
  Application.Run ( new Form1 ( ) ) ;  
  }  
    
  private void button3_Click ( object sender , System.EventArgs e )  
  {  
    
  if ( textBox1.Text == "" )  
  {  
  MessageBox.Show ( "请确定文本框为非空！" ) ;  
  textBox1.Focus ( ) ;  
  return ;  
  }  
  try  
  {  
  string s ;  
  //往当前的数据流中写入一行字符串  
  streamWriter.WriteLine ( textBox1.Text ) ;  
  //刷新当前数据流中的数据  
  streamWriter.Flush ( ) ;  
  //从当前数据流中读取一行字符，返回值是字符串  
  s = streamReader.ReadLine ( ) ;  
  ListBox1.Items.Add ( "读取服务器端发送内容：" + s ) ;  
  }  
  catch ( Exception ee )  
  {  
  MessageBox.Show ( "从服务器端读取数据出现错误，类型为：" + ee.ToString ( ) ) ;  
  }  
  }  
    
  private void Form1_Closed ( object sender , System.EventArgs e )  
  {  
  streamReader.Close ( ) ;  
  streamWriter.Close ( ) ;  
  networkStream.Close ( ) ;  
    
  }  
  }  
    
  　　下图是编译上面二个程序后运行的界面：  
     
     
  　　　　图01：C＃编写网络程序运行界面  
    
    
  　　七．总结：  
    
  　　虽然在.Net FrameWrok SDK 中只为网络编程提供了二个命名空间，但这二个命名空间中的内容却是十分丰富的，C＃利用这二个命名空间既可以实现同步和异步，也可以实现阻塞和非阻塞。本文通过用C＃编写一个网络上信息传输的程序，展现了其丰富的内容，由于篇幅所限，更深，更强大的功能还需要读者去实践、探索。 
 

Answer 4

现在系统演示的案例多数是使用StreamReader,StreamWriter发送和读取字符，我现在直接使用NetworkStream.Read,NetworkStream.Write进行操作,有没有其他方式。
如果客户端需要向服务端随机的发送信息，那么客户端如何维护以建立连接？服务端如何检测已建立的连接中有信息到来，难道只能循环读取吗？

Answer 5

在服务器端运行一个监听线程，在线程中为每一个连接创建一个连接实例；在这个实例中用BeginRead循环读取客户端发送过来的信息，并处理这些信息。参照《C#线程参考手册》但我没有光盘