基于C#的UDP協(xié)議的同步通信實(shí)現(xiàn)代碼
一、摘要
總結(jié)基于C#的UDP協(xié)議的同步通信。
二、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
Visual Studio 2010
三、實(shí)驗(yàn)原理
UDP傳輸協(xié)議同TCP傳輸協(xié)議的區(qū)別可查閱相關(guān)文檔，此處不再贅述。
四、實(shí)例
4.1 采用socket實(shí)現(xiàn)UDP
由于UDP是一種無連接的協(xié)議。因此，為了使服務(wù)器應(yīng)用能夠發(fā)送和接收UDP數(shù)據(jù)包，則需要做兩件事情：
(1) 創(chuàng)建一個(gè)Socket對(duì)象；
(2) 將創(chuàng)建的套接字對(duì)象與本地IPEndPoint進(jìn)行綁定。
完成上述步驟后，那么創(chuàng)建的套接字就能夠在IPEndPoint上接收流入的UDP數(shù)據(jù)包，或者將流出的UDP數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中其他任意設(shè)備。使用UDP進(jìn)行通信時(shí)，不需要連接。因?yàn)楫惖氐闹鳈C(jī)之間沒有建立連接，所以UDP不能使用標(biāo)準(zhǔn)的Send()和Receive()t套接字方法，而是使用兩個(gè)其他的方法：SendTo()和ReceiveFrom()。
SendTo()方法指定要發(fā)送的數(shù)據(jù)，和目標(biāo)機(jī)器的IPEndPoint。該方法有多種不同的使用方法，可以根據(jù)具體的應(yīng)用進(jìn)行選擇，但是至少要指定數(shù)據(jù)包和目標(biāo)機(jī)器。如下：
SendTo(byte[] data,EndPoint Remote)
ReceiveFrom()方法同SendTo()方法類似，但是使用EndPoint對(duì)象聲明的方式不一樣。利用ref修飾，傳遞的不是一個(gè)EndPoint對(duì)象，而是將參數(shù)傳遞給一個(gè)EndPoint對(duì)象。
UDP應(yīng)用不是嚴(yán)格意義上的真正的服務(wù)器和客戶機(jī)，而是平等的關(guān)系，即沒有主與次的關(guān)系。為了簡(jiǎn)便起見，仍然把下面的這個(gè)應(yīng)用叫做UDP服務(wù)器。
服務(wù)器端代碼：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
namespace UDP
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int recv;
byte[] data = new byte[1024];
//得到本機(jī)IP，設(shè)置TCP端口號(hào)
IPEndPoint ip = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8001);
Socket newsock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
//綁定網(wǎng)絡(luò)地址
newsock.Bind(ip);
Console.WriteLine("This is a Server, host name is {0}", Dns.GetHostName());
//等待客戶機(jī)連接
Console.WriteLine("Waiting for a client");
//得到客戶機(jī)IP
IPEndPoint sender = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
EndPoint Remote = (EndPoint)(sender);
recv = newsock.ReceiveFrom(data, ref Remote);
Console.WriteLine("Message received from {0}: ", Remote.ToString());
Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv));
//客戶機(jī)連接成功后，發(fā)送信息
string welcome = "你好 ! ";
//字符串與字節(jié)數(shù)組相互轉(zhuǎn)換
data = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);
//發(fā)送信息
newsock.SendTo(data, data.Length, SocketFlags.None, Remote);
while (true)
{
data = new byte[1024];
//發(fā)送接收信息
recv = newsock.ReceiveFrom(data, ref Remote);
Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv));
newsock.SendTo(data, recv, SocketFlags.None, Remote);
}
}
}
}
對(duì)于接收流入的UDP服務(wù)器程序來說，必須將程序與本地系統(tǒng)中指定的UDP端口進(jìn)行綁定。這就可以通過使用合適的本地IP地址創(chuàng)建一個(gè)IPEndPoint對(duì)象，以及合適的UDP端口號(hào)。上述范例程序中的UDP服務(wù)器能夠在端口8001從網(wǎng)絡(luò)上接收任意流入的UDP數(shù)據(jù)包。
UDP客戶機(jī)程序與服務(wù)器程序非常類似。
因?yàn)榭蛻魴C(jī)不需要在指定的UDP端口等待流入的數(shù)據(jù)，因此，不使用Bind()方法，而是使用在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)系統(tǒng)隨機(jī)指定的一個(gè)UDP端口，而且使用同一個(gè)端口接收返回的消息。在開發(fā)產(chǎn)品時(shí)，要為客戶機(jī)指定一套UDP端口，以便服務(wù)器和客戶機(jī)程序使用相同的端口號(hào)。UDP客戶機(jī)程序首先定義一個(gè)IPEndPoint，UDP服務(wù)器將發(fā)送數(shù)據(jù)包到這個(gè)IPEndPoint。如果在遠(yuǎn)程設(shè)備上運(yùn)行UDP服務(wù)器程序，在IPEndPoint定義中必須輸入適當(dāng)?shù)腎P地址和UDP端口號(hào)信息。
客戶端代碼：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
namespace UDPClient
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
byte[] data = new byte[1024];
string input, stringData;
//構(gòu)建TCP 服務(wù)器
Console.WriteLine("This is a Client, host name is {0}", Dns.GetHostName());
//設(shè)置服務(wù)IP，設(shè)置TCP端口號(hào)
IPEndPoint ip = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8001);
//定義網(wǎng)絡(luò)類型，數(shù)據(jù)連接類型和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議UDP
Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
string welcome = "你好! ";
data = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);
server.SendTo(data, data.Length, SocketFlags.None, ip);
IPEndPoint sender = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
EndPoint Remote = (EndPoint)sender;
data = new byte[1024];
//對(duì)于不存在的IP地址，加入此行代碼后，可以在指定時(shí)間內(nèi)解除阻塞模式限制
int recv = server.ReceiveFrom(data, ref Remote);
Console.WriteLine("Message received from {0}: ", Remote.ToString());
Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv));
while (true)
{
input = Console.ReadLine();
if (input == "exit")
break;
server.SendTo(Encoding.ASCII.GetBytes(input), Remote);
data = new byte[1024];
recv = server.ReceiveFrom(data, ref Remote);
stringData = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv);
Console.WriteLine(stringData);
}
Console.WriteLine("Stopping Client.");
server.Close();
}
}
}
上述代碼的實(shí)現(xiàn)邏輯為：相關(guān)設(shè)置完成后，服務(wù)器端先向客戶端發(fā)送信息，之后客戶端通過鍵盤發(fā)送字符串，服務(wù)器端收到后再發(fā)送給客戶端，如此循環(huán)。
4.2 采用UDPClient類實(shí)現(xiàn)
服務(wù)器端代碼：
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
public class Custom
{
// 設(shè)置IP，IPV6
private static readonly IPAddress GroupAddress = IPAddress.Parse("IP地址");
// 設(shè)置端口
private const int GroupPort = 11000;
private static void StartListener()
{
bool done = false;
UdpClient listener = new UdpClient();
IPEndPoint groupEP = new IPEndPoint(GroupAddress, GroupPort);
try
{
//IPV6，組播
listener.JoinMulticastGroup(GroupAddress);
listener.Connect(groupEP);
while (!done)
{
Console.WriteLine("Waiting for broadcast");
byte[] bytes = listener.Receive(ref groupEP);
Console.WriteLine("Received broadcast from {0} :\n {1}\n", groupEP.ToString(), Encoding.ASCII.GetString(bytes, 0, bytes.Length));
}
listener.Close();
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.ToString());
}
}
public static int Main(String[] args)
{
StartListener();
return 0;
}
}
客戶端代碼：
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
public class Client
{
private static IPAddress GroupAddress = IPAddress.Parse("IP地址");
private static int GroupPort = 11000;
private static void Send(String message)
{
UdpClient sender = new UdpClient();
IPEndPoint groupEP = new IPEndPoint(GroupAddress, GroupPort);
try
{
Console.WriteLine("Sending datagram : {0}", message);
byte[] bytes = Encoding.ASCII.GetBytes(message);
sender.Send(bytes, bytes.Length, groupEP);
sender.Close();
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.ToString());
}
}
public static int Main(String[] args)
{
Send(args[0]);
return 0;
}
}
以上代碼需要說明的是：
(1) 上述代碼是基于IPV6地址的組播模式。IPv4中的廣播(broadcast)可以導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能的下降甚至廣播風(fēng)暴(broadcast storm)。在IPv6中就不存在廣播這一概念了，取而代之的是組播(multicast)和任意播(anycast)。
(2) IPV6地址表示方法：
a) X:X:X:X:X:X:X:X(每個(gè)X代表16位的16進(jìn)制數(shù)字)，不區(qū)分大小寫；
b) 排頭的0可省略，比如09C0就可以寫成9C0，0000可以寫成0；
c) 連續(xù)為0的字段可以以::來代替，但是整個(gè)地址中::只能出現(xiàn)一次，比如FF01:0:0:0:0:0:0:1就可以簡(jiǎn)寫成FF01::1。
(3) 如果是采用窗體的形式建議使用這種格式，否則在接收數(shù)據(jù)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象。
// 創(chuàng)建一個(gè)子線程
Thread thread = new Thread(
delegate()
{
try
{
//在這里寫你的代碼
}
catch (Exception )
{
}
}
);
thread.Start();
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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