Socket编程详解（二）核心代码讲解

本文对代码的讲解基于上一篇博客

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Socket编程详解（一）服务端与客户端的双向对话

小试牛刀1：委托声明的关键字和委托方法使用的方法名是不一样的名称 

  1. 可读性：有时，委托的名称可能描述了它的用途或它在哪里被使用，而方法的名称可能更具体地描述了它的功能。将两者分开可以使代码更具可读性。
  2. 重用性：同一个方法可以被多个不同的委托使用。如果你有一个通用的方法，它可以被多个不同的操作触发，那么将这些操作定义为不同的委托可能是有意义的。
  3. 封装性：委托可以封装方法的调用，使你可以在不改变原始方法的情况下更改其调用方式（例如，添加额外的日志记录或错误处理）。
  4. 事件：在C#中，事件是基于委托的。将事件名称与触发事件的方法名称分开是一种常见的做法，因为事件通常表示某种更高层次的概念（如“数据已更改”或“操作已完成”），而方法可能只是实现这个概念的具体细节。

总的来说，将委托和方法的名称分开并不是必须的，但它可以提供更好的可读性、重用性和封装性。然而，在大多数情况下，重要的是保持它们之间的签名一致，以确保它们可以正确地相互引用和使用。

 小试牛刀2：对Main方法的理解

这段代码是C#中Windows Forms应用程序的入口点，通常在Program.cs文件中找到。我将为你逐步解释这段代码：

  1. static void Main():
    这是C#应用程序的入口点。当你运行一个C#控制台应用程序或Windows Forms应用程序时，Main方法是首先被调用的。

  2. Application.EnableVisualStyles();:

    • 这行代码使Windows Forms控件能够使用XP和后续版本的Windows中的视觉样式。这意味着控件将具有与操作系统主题一致的外观和感觉。
    • 默认情况下，如果你不调用此方法，Windows Forms控件可能会使用较旧的、不太吸引人的样式。

  3. Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);:

    • 这行代码告诉Windows Forms应用程序使用GDI+进行文本渲染，而不是GDI。GDI+是GDI（图形设备接口）的一个增强版本，它提供了更丰富的图形和文本渲染功能。
    • 设置此属性的值为false通常与EnableVisualStyles一起使用，以确保文本和图形都以最佳方式呈现。
    • 在某些情况下，如果你的应用程序需要兼容旧的Windows版本或特定的文本渲染行为，你可能需要将此值设置为true。但在现代Windows Forms应用程序中，通常将其设置为false。

  4. Application.Run(new FrmTCPServer());:

    • 这行代码启动Windows Forms应用程序的消息循环，并显示FrmTCPServer窗体。
    • Application.Run是Windows Forms应用程序的核心。它启动一个消息循环，该循环监听来自操作系统的消息（如鼠标单击或键盘按键），并将这些消息传递给相应的窗体或控件进行处理。
    • 在这里，你创建了一个新的FrmTCPServer窗体实例，并将其传递给Application.Run方法。这意味着当你运行此应用程序时，FrmTCPServer窗体将首先被显示。

简而言之，这段代码设置了Windows Forms应用程序的视觉样式和文本渲染方式，并启动了应用程序，显示FrmTCPServer窗体。

小试牛刀3：对方法的理解       

 private void RecMsg(string str) {this.txt_Rcv.AppendText(str+Environment.NewLine);} 

在这段代码中，RecMsg 是一个方法（函数），它被设计为接收一个字符串参数 str。该方法的主要功能是将传入的字符串 str 添加到 txt_Rcv 这个控件（很可能是 Windows Forms 中的 TextBox 控件）的文本末尾，并在其后添加一个换行符。

这里的 Environment.NewLine 是一个静态属性，它返回当前环境的换行符字符串。在 Windows 系统上，这通常是 \r\n（回车和换行符的组合），而在 Unix 和 Linux 系统上，它通常是 \n（只有换行符）。

这里是一个简单的解释：

  1. RecMsg 方法被调用时，传入一个字符串 str。
  2. 方法内部，使用 this.txt_Rcv.AppendText 将 str 添加到 txt_Rcv 控件的当前文本末尾。
  3. 接着，在 str 的后面添加一个换行符，这是通过 Environment.NewLine 实现的。
  4. 这样，每次调用 RecMsg 方法时，都会在 txt_Rcv 控件中看到新添加的一行文本。

如果 txt_Rcv 是一个 TextBox 控件，并且这个 RecMsg 方法是在 Windows Forms 应用程序的某个窗体中定义的，那么这个方法通常会被用于处理接收到的消息，并将这些消息显示在窗体上的文本框中。例如，在 TCP/IP 聊天应用程序中，服务器或客户端可能会调用这个方法来显示从另一端接收到的消息。

小试牛刀4：对监听核心代码的理解

sock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
IPAddress address = IPAddress.Parse(this.txt_IP.Text.Trim());
IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(address, int.Parse(this.txt_Port.Text.Trim()));

1.AddressFamily（地址族）

地址族是一个用来表示IP地址类型的枚举。在您提供的代码中，AddressFamily.InterNetwork 表示的是 IPv4 地址族。这意味着您创建的套接字将用于处理 IPv4 类型的网络地址。

  • AddressFamily.InterNetwork: 表示 IPv4 地址族。
  • AddressFamily.InterNetworkV6: 表示 IPv6 地址族。

2.SocketType（套接字类型）

套接字类型定义了套接字的基本通信特性。在您提供的代码中，SocketType.Stream 表示一个流套接字，它通常用于面向连接的通信，如 TCP。流套接字提供了一种可靠的、基于字节流的通信方式。

  • SocketType.Stream: 字节流套接字，通常用于 TCP 通信。
  • SocketType.Dgram: 数据报套接字，通常用于 UDP 通信。
  • 还有其他的套接字类型，如 SocketType.Raw 和 SocketType.Rdm，但它们通常用于更底层的网络编程。

3.ProtocolType（协议类型）

协议类型定义了套接字所使用的具体协议。在您提供的代码中，ProtocolType.Tcp 表示使用 TCP 协议。TCP 是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。

  • ProtocolType.Tcp: 传输控制协议（TCP）。
  • ProtocolType.Udp: 用户数据报协议（UDP）。
  • 还有其他协议类型，但 TCP 和 UDP 是最常用的。

4.IPEndPoint

IPEndPoint 是一个表示网络端点的类，它包含了一个 IP 地址和一个端口号。在您提供的代码中，您创建了一个 IPEndPoint 对象，其中 address 是一个 IP 地址（可能是 IPAddress 类型的实例或可以转换为 IPAddress 的字符串），而端口号则是从 txt_Port.Text（可能是一个文本框控件的内容）中解析出来的整数。

综上所述，您提供的代码创建了一个用于 TCP 通信的 IPv4 套接字，并指定了一个网络端点（IP 地址和端口号）。这样，您就可以使用这个套接字来与指定的 IP 地址和端口上的服务器或客户端进行通信了。

小试牛刀5：对绑定端口号代码的理解

        sock.Bind(endpoint);Invoke(myRcvMsg, "服务器开启成功！");MessageBox.Show("开启服务成功！", "打开服务");

1.端口号绑定 (sock.Bind(endpoint);)

        在套接字编程中，Bind 方法用于将套接字与特定的本地地址（IP 地址和端口号）相关联。这告诉操作系统，当有数据到达该 IP 地址和端口时，应该将数据传递给这个套接字。在您提供的代码中，endpoint 是一个 IPEndPoint 对象，它包含了 IP 地址和端口号。sock.Bind(endpoint); 就是将套接字 sock 绑定到这个 endpoint 上。

2.Invoke 方法

        在 Windows Forms 应用程序中，如果你尝试在不是由控件创建的线程上直接更新控件（例如，在后台线程中更新 UI），那么你会遇到线程安全问题，并可能导致异常。为了避免这种情况，你可以使用控件的 Invoke 方法来在控件的创建线程上执行代码。

        这里 myRcvMsg 应该是一个委托实例，它指向一个方法，该方法接受一个字符串参数（在这里是 "服务器开启成功！"）。

3.MessageBox.Show 方法

  MessageBox.Show 方法用于显示一个消息框。它可以有不同的重载版本，接受不同数量的参数。在您提供的代码中，MessageBox.Show("开启服务成功！", "打开服务"); 使用了两个参数：

  • 第一个参数 "开启服务成功！" 是要显示的消息文本。
  • 第二个参数 "打开服务" 是消息框的标题。

      总结起来，您的代码首先绑定套接字到指定的 IP 地址和端口，然后尝试使用 Invoke 方法来更新 UI（尽管这里的具体实现可能不完全正确），最后使用 MessageBox.Show 方法来显示一个消息框。如果您的目的是在 UI 线程上显示消息框，那么通常不需要使用 Invoke 来包装 MessageBox.Show 调用，因为 MessageBox.Show 本身是线程安全的，并且会自动在 UI 线程上执行。

针对这个MessageBox.Show()方法，有个地方会经常用到，就是捕捉异常的时候

        根据下面这个代码理解这个方法：

        这里是一个catch捕捉异常，此处的MessageBox.Show()方法里面的ex.Message会弹出什么内容呢？是不是MessageBox.Show（）方法会根据不同的异常弹出不一样的内容吗？catch(Exception ex) { MessageBox.Show("开启服务失败" + ex.Message, "打开服务"); return; }

        在C#中，catch(Exception ex) 语句用于捕获在try块中抛出的任何异常。当异常被捕获时，ex（在这里是一个Exception类型的变量）将包含有关该异常的详细信息。

  ex.Message 属性包含了异常的描述性消息，这个消息通常描述了异常发生的原因。这个消息是由抛出异常的代码生成的，可能是一个通用的描述（如“发生了一个未处理的异常”），也可能是一个更具体的描述（如“无法连接到数据库服务器”或“索引超出了数组的范围”）。

       在你的catch块中，MessageBox.Show("开启服务失败" + ex.Message, "打开服务"); 这行代码将会弹出一个消息框，标题为“打开服务”，而消息内容为“开启服务失败”后面跟上ex.Message的内容。

       因此，确实，MessageBox.Show() 方法会根据不同的异常弹出不一样的内容，因为ex.Message的内容会根据抛出的具体异常而变化。

       例如，如果抛出的异常是因为网络问题导致的，ex.Message 可能会是类似于“无法连接到远程服务器”这样的消息。那么，用户将会看到一个消息框，内容是“开启服务失败无法连接到远程服务器”，标题是“打开服务”。

       如果抛出的异常是因为数组越界，ex.Message 则可能会是“索引超出了数组的范围”，那么用户将会看到一个消息框，内容是“开启服务失败索引超出了数组的范围”，标题是“打开服务”。

小试牛刀6：对socket对象.Listen(10)的理解

在网络编程中，特别是使用TCP/IP套接字（Socket）时，sock.Listen(10); 这行代码表示服务器套接字（sock）现在准备好开始监听来自客户端的连接请求，并且它有一个“挂起连接队列”的容量大小为10。

这里是这行代码的详细解释：

  • sock: 这是一个服务器套接字对象，通常是在创建套接字（使用如Socket类的构造函数）并绑定到一个特定的IP地址和端口号后得到的。
  • Listen: 这是Socket类的一个方法，用于将套接字置于监听模式，以便它可以接受来自客户端的连接请求。
  • 10: 这是传递给Listen方法的参数，它指定了挂起连接队列的最大长度。挂起连接队列是一个内部数据结构，用于存储来自客户端的连接请求，当服务器太忙而不能立即接受连接时。队列中的每个条目都代表一个尚未被Accept方法处理的连接请求。

在这个例子中，如果服务器套接字（sock）同时收到超过10个连接请求，并且它还没有通过Accept方法接受任何连接，那么第11个及以后的连接请求将会被丢弃或拒绝，直到队列中有空间为止。

注意：仅仅调用Listen方法并不会使服务器自动接受连接。你需要在一个单独的线程（或使用异步方法）中调用Accept方法，以便在连接请求到达时进行处理。Accept方法将从挂起连接队列中取出一个连接请求，并返回一个新的套接字对象，该对象表示与客户端的已建立连接。然后，你可以使用这个新的套接字对象与客户端进行通信。

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