基于C#的UDP協(xié)議的同步通信實(shí)現(xiàn)代碼

來(lái)源：本站原創(chuàng)|時(shí)間：2020-01-10|欄目：C#教程|點(diǎn)擊：次

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(wú)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(méi)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(méi)有主與次的關(guān)系。為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，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(lái)說(shuō)，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(guò)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(kāi)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(guò)鍵盤(pán)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(shuō)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(xiě)；

b) 排頭的0可省略，比如09C0就可以寫(xiě)成9C0，0000可以寫(xiě)成0；

c) 連續(xù)為0的字段可以以::來(lái)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(xiě)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(xiě)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我們。

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