一、摘要
總結基于C#的UDP協議的同步通信。
二、實驗平臺
Visual Studio 2010
三、實驗原理
UDP傳輸協議同TCP傳輸協議的區別可查閱相關文檔,此處不再贅述。
四、實例
4.1 采用socket實現UDP
由于UDP是一種無連接的協議。因此,為了使服務器應用能夠發送和接收UDP數據包,則需要做兩件事情:
(1) 創建一個Socket對象;
(2) 將創建的套接字對象與本地IPEndPoint進行綁定。
完成上述步驟后,那么創建的套接字就能夠在IPEndPoint上接收流入的UDP數據包,或者將流出的UDP數據包發送到網絡中其他任意設備。使用UDP進行通信時,不需要連接。因為異地的主機之間沒有建立連接,所以UDP不能使用標準的Send()和Receive()t套接字方法,而是使用兩個其他的方法:SendTo()和ReceiveFrom()。
SendTo()方法指定要發送的數據,和目標機器的IPEndPoint。該方法有多種不同的使用方法,可以根據具體的應用進行選擇,但是至少要指定數據包和目標機器。如下:
SendTo(byte[] data,EndPoint Remote)
ReceiveFrom()方法同SendTo()方法類似,但是使用EndPoint對象聲明的方式不一樣。利用ref修飾,傳遞的不是一個EndPoint對象,而是將參數傳遞給一個EndPoint對象。
UDP應用不是嚴格意義上的真正的服務器和客戶機,而是平等的關系,即沒有主與次的關系。為了簡便起見,仍然把下面的這個應用叫做UDP服務器。
服務器端代碼:
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IP,設置TCP端口號 IPEndPoint ip = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8001); Socket newsock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp); //綁定網絡地址 newsock.Bind(ip); Console.WriteLine("This is a Server, host name is {0}", Dns.GetHostName()); //等待客戶機連接 Console.WriteLine("Waiting for a client"); //得到客戶機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)); //客戶機連接成功后,發送信息 string welcome = "你好 ! "; //字符串與字節數組相互轉換 data = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome); //發送信息 newsock.SendTo(data, data.Length, SocketFlags.None, Remote); while (true) { data = new byte[1024]; //發送接收信息 recv = newsock.ReceiveFrom(data, ref Remote); Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv)); newsock.SendTo(data, recv, SocketFlags.None, Remote); } } }}
對于接收流入的UDP服務器程序來說,必須將程序與本地系統中指定的UDP端口進行綁定。這就可以通過使用合適的本地IP地址創建一個IPEndPoint對象,以及合適的UDP端口號。上述范例程序中的UDP服務器能夠在端口8001從網絡上接收任意流入的UDP數據包。
UDP客戶機程序與服務器程序非常類似。
因為客戶機不需要在指定的UDP端口等待流入的數據,因此,不使用Bind()方法,而是使用在數據發送時系統隨機指定的一個UDP端口,而且使用同一個端口接收返回的消息。在開發產品時,要為客戶機指定一套UDP端口,以便服務器和客戶機程序使用相同的端口號。UDP客戶機程序首先定義一個IPEndPoint,UDP服務器將發送數據包到這個IPEndPoint。如果在遠程設備上運行UDP服務器程序,在IPEndPoint定義中必須輸入適當的IP地址和UDP端口號信息。
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; //構建TCP 服務器 Console.WriteLine("This is a Client, host name is {0}", Dns.GetHostName()); //設置服務IP,設置TCP端口號 IPEndPoint ip = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8001); //定義網絡類型,數據連接類型和網絡協議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]; //對于不存在的IP地址,加入此行代碼后,可以在指定時間內解除阻塞模式限制 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(); } }}
上述代碼的實現邏輯為:相關設置完成后,服務器端先向客戶端發送信息,之后客戶端通過鍵盤發送字符串,服務器端收到后再發送給客戶端,如此循環。
4.2 采用UDPClient類實現
服務器端代碼:
using System;using System.Net;using System.Net.Sockets;using System.Text;public class Custom{ // 設置IP,IPV6 private static readonly IPAddress GroupAddress = IPAddress.Parse("IP地址"); // 設置端口 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)可以導致網絡性能的下降甚至廣播風暴(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X代表16位的16進制數字),不區分大小寫;
b) 排頭的0可省略,比如09C0就可以寫成9C0,0000可以寫成0;
c) 連續為0的字段可以以::來代替,但是整個地址中::只能出現一次,比如FF01:0:0:0:0:0:0:1就可以簡寫成FF01::1。
(3) 如果是采用窗體的形式建議使用這種格式,否則在接收數據時可能會出現死機的現象。
// 創建一個子線程 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內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持VEVB武林網。
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