VB.NET]TCP/IP协议编程(简单SOCKTE编程
TCP协议是TCP/IP协议簇中的传输层中的一个协议,也是TCP/IP协议簇最为重要的协议之一。在TCP/IP协议簇中,有一个协议和TCP协议非常类似,这就是UDP协议,网络上进行基于UDP协议的数据传送时,发送方只需知道接收方的IP地址(或主机名)和端口号就可以发送UDP数据包。而接收方只需知道发送方发送数据对应的端口号,就能够接收UDP 数据包了。传送数据的双方并不需要进行连接就能够实现数据通讯,这样就导致基于UDP 协议的网络应用程序,在传送数据时无法保证可靠性、完整性和安全性。
而TCP协议却与之相反,TCP协议是一种面向连接的,并提供可靠的、完整的、安全的数据传送的网络协议。它提供可靠字节服务的协议。在网络中通过TCP协议传送数据之前,发送方和接收方之间必须建立连接,这种连接就是所谓的"握手"。网络中TCP应用,如同日常生活中的打电话,在通话之前,首先要拨号、震铃(犹如发送方向接收方提出TCP 连接申请,并等待TCP连接申请通过)。直到对方拿起电话时(发送方和接收方的TCP连接已经建立),就可以通话了(传送数据)。本文的主要内容就来介绍在Visual Basic .Net实现基于TCP协议网络数据传送的一种简单的方法。
一.简介本文在实现TCP协议网络应用时使用的类库:
.Net FrameWork SDK中提供了很多用以实现TCP协议或与之相关协议的类库,本文就选择五个比较典
型,也是比较简单的类加以介绍,即:TcpListener类、TcpClient类、NetworkStream类、StreamReader类和StreamWriter类。TcpClient主要用以提出TCP连接申请。TcpListener主要用以侦听端口号,并接收远程主机的TCP连接申请。NetworkStream类是实现TCP数据传输的基础数据流,StreamReader类作用是通过操作NetworkStream,实现从网络接收数据。StreamWriter类作用是通过操作NetworkStream,实现向网络传输数据。
1. NetworkStream类:
NetworkStream类主要是提供用于网络访问的基础数据流。它主要是网络数据传输的载体,并提供同步、异步方式来访问网络数据流。虽然NetworkStream类有构造函数,但在实际情况中更多是通过TcpClient实例的GetStream方法来初始化NetworkStream实例。以下就是使用TcpClient实例的GetStream方法来初始化NetworkStream实例具体代码:
Dim tcpClient As TcpClient
Dim nsStream As NetworkStream
tcpClient = New TcpClient( "www.microsoft" , 8000)
''''对远程主机的8000端口提出TCP连接申请
nsStream = tcpClient.GetStream ( )
''''TCP连接建立后,获得网络数据传输的基础数据流
在下面介绍的程序示例中,就是利用NetworkStream作为传送和接收数据的载体。而操作这个载体的就是StreamWriter类和StreamReader类。表01和表02是NetworkStream类中一些常用的方法、属性及其说明。
方法说明BeginRead 开始异步读者基础数据流。BeginWrite 开始异步写入基础数据流。Close 关闭流并可选择关闭基础套接字。EndRead 结束异步读取。EndWrite 结束异步写入。Flush 刷新流中的数据。Read 从流中读取数据。Seek 将流的当前位置设置为给定
值。SetLength 设置流的长度。Write 将数据写入流。
表01:NetworkStream类中常用的方法及其说明
其中"BeginRead"、"EndRead"和"BeginWrite"、"EndWrite"是二对异步方法,起作用分别相当于"Read"和"Write"方法。
属性说明CanRead 获取当前流是否支持读取。CanSeek 获取流是否支持查。该属性总是返回false。
CanWrite 获取当前流是否支持写入。DataA vailable 获取是否可以在流上读取数据。Length 流上可用数据的长度。Position 获取或设置流中的当前位置。
表02:NetworkStream类中属性及其说明
2. StreamReader类:
StreamReader类能够实现对基础数据流的读操作,从而实现对经过基础数据流传送来的数据。表03是StreamReader类的常用的方法及其说明:
方法说明Close 关闭StreamReader并释放与阅读器关联的所有系统资源。DiscardBufferedData 允许StreamReader丢弃其当前数据。Peek 返回下一个可用的字符,但不使用它。Read 读取输入流中的下一个字符或下一组字符。ReadBlock 从当前流中读取最大数量的字符并从索引开始将该数据写入缓冲区。ReadLine 从当前流中读取一行字符并将数据作为字符串返回。ReadToEnd 从流的当前位置到末尾读取流。
表03:NetworkStream类中常用的方法及其说明
3. StreamWriter类:
StreamWriter类能够实现对基础数据流的写操作,从而实现提供基础数据流来传送数据。表04是StreamWriter类的常用方法及其说明:
方法说明Close 关闭当前的StreamWriter和基础流。Flush 清理当前编写器的所有缓冲区,并使所有缓冲数据写入基础流。Write 写入基础数据流。WriteLine 写入重载参数指定的某些数据,后跟行结束符。
表04:StreamWriter类的常用方法及其说明
4.TcpClient 类:
TcpClient 类主要为TCP网络服务提供客户端连接。TcpClient是类基于Socket类构建,它以更高的抽象程度提供TCP服务。TcpClient 提供了通过网络连接、发送和接收数据的简单方法。表05和表06分别是TcpClient类常用方法、属性及其说明。
方法说明Close 关闭TCP 连接Connect 使用指定的主机名和端口号将客户端连接到TCP主机GetStream 返回用于发送和接收数据的流
表05:TcpClient类常用的方法
属性描述LingerState 有关套接字逗留时间的信息NoDelay 一个值,该值在发送或接收缓冲区未满时启用延迟ReceiveBufferSize 接收缓冲区的大小ReceiveTimeout TcpClient在启动后为接收数据而等待的时间长度SendBufferSize 发送缓冲区的大小SendTimeout 在您启动发送操作后TcpClient将为接收确认而等待的时间长度
表06:TcpClient类常用的属性
5.TcpListener 类:
TcpListener类的主要作用是从TCP网络客户端侦听连接,TcpListener类基于Socket 类提供更高理念级别的TCP服务。可以使用TcpListener从TCP客户端侦听连接。像FTP和HTTP 这样的应用层协议是在TcpListener 类的基础上建立的。表7和表8分别是TcpListener类常用方法、属性及其说明:
方法说明AcceptSocket 接受挂起的连接请求AcceptTcpClient 接受挂起的连接请求Pending 确定是否有挂起的连接请求Start 开始侦听网络请求Stop 关闭侦听器表7:TcpListener 类常用的方法
属性说明LocalEndpoint 获取当前TcpListener的基础EndPoint Active 获取一个值,该值指示TcpListener 是否正主动侦听客户端连接Server 获取基础网络Socket
表8:TcpListener 类常用的属性
二.Visual Basic .Net实现基于TCP协议数据传送程序的体系结构:
在下面介绍的用Visual Basic .Net实现基于TCP协议的数据传送程序是由二个子程序组成的。也可以看成是服务器端程序和客户端程序,其中:服务器端程序的功能是侦听端口号,接收远程主要的TCP连接申请,并接收远程主机传送来的文字数据。另外一个子程序,也就是所谓的客户端程序,主要实现向网络的远程主机提出TCP连接申请,并在连接申请通过后,向远程主机传送文字数据。下面来详细介绍Visual Basic .Net实现TCP协议网络数据传送的服务器端程序和客户端程序的具体步骤。
三.服务器端程序的具体实现步骤:
服务器端程序的实现关键在于侦听端口号,接收远程主机的TCP连接申请,获得网络数据传输的基础数据流,并通过基础数据流接收数据。接收数据使用的是StreamReader中ReadLine方法,由于ReadLine方法是一个阻塞式的方法,所以在下面具体的实现步骤中,是接收数据是在创建的线程中完成的,具体可参阅下面实现步骤中的第十一和十二步。以下是Visual Basic .Net实现TCP协议客户端程序实现的具体步骤:
1. 启动V isual Studio .Net。
2. 选择菜单【文件】|【新建】|【项目】后,弹出【新建项目】对话框。
3. 将【项目类型】设置为【V isual Basic项目】。
4. 将【模板】设置为【Windows应用程序】。
5. 在【名称】文本框中输入【服务器端程序】。
6. 在【位置】的文本框中输入【E:\VS.NET项目】,然后单击【确定】按钮,这样在"E:\VS.NET项目"目录中就产生了名称为"服务器端程序"的文件夹,并在里面创建了名称为"服务器端程序"的项目文件。
7. 把V isual Studio .Net的当前窗口切换到【Form1.vb(设计)】窗口,并从【工具箱】中的【Windows窗体组件】选项卡中往Form1窗体中拖入下列组件,并执行相应的操作:
一个Label组件。
一个StatusBar组件。
一个ListBox组件。
一个Button组件,并在这个Button组件拖入Form1的设计窗体后,双击它,则系统会在Form1.vb文件分别产生这个组件的Click事件对应的处理代码。
8. 按照表05所示调整窗体中各组件属性的数值:
组件类型组件名称属性设置结果Form Form1 Text 服务器端程序Form1 MaximizeBox False Form1 FormBorderStyle FixedSingle Button Button1 Text 启动服务Button1 FlatStyle Flat Label Label1 Text 服务尚未启动StatusBar StatusBar1 Text 无连接!表05:【服务器端程序】项目中组件设定数值表
9. 把V isual Studio .Net的当前窗口切换到Form1.vb的代码编辑窗口,并在Form1.vb文件的最前面添加下列代码,下列代码在Form1.vb中导入程序中要使用的类所在的命名空间:
Imports System.Net.Sockets
''''使用到TcpListen类
Imports System.Threading
''''使用到线程
Imports System.IO
''''使用到StreamReader类
10. 在Form1.vb中创建各种可视组件的代码中添加下列代码,下列代码的作用是创建全局使用的实例和变量:
Private iPort As Integer = 8000
''''定义侦听端口号
Private thThreadRead As Thread
''''创建线程,用以侦听端口号,接收信息
Private tlTcpListen As TcpListener
''''侦听端口号
Private blistener As Boolean = True
''''设定标示位,判断侦听状态
Private nsStream As NetworkStream
''''创建接收的基本数据流
Private srRead As StreamReader
''''从网络基础数据流中读取数据
Private tcClient As TcpClient
11. 在Form1.vb中的InitializeComponent过程之后添加下列代码,下列代码的作用是定义Listen过程,此过程的作用是侦听本地机的8000端口号,接受网络主机的TCP连接申请,并接收从建立申请的远程主机发送来的文本数据:
Private Sub Listen ( )
Try
tlTcpListen = New TcpListener ( iPort )
''''以8000端口号来初始化TcpListener实例
tlTcpListen.Start ( )
''''开始监听
StatusBar1.Text = "正在监听..."
tcClient = tlTcpListen.AcceptTcpClient ( )
''''通过TCP连接请求
nsStream = tcClient.GetStream ( )
''''获取用以发送、接收数据的网络基础数据流
srRead = New StreamReader ( nsStream )
''''以得到的网络基础数据流来初始化StreamReader实例
StatusBar1.Text = "已经建立TCP连接!"
''''循环侦听
While blistener
Dim sMessage As String = srRead.ReadLine ( )
''''从网络基础数据流中读取一行数据
If ( sMessage = "STOP" ) Then
tlTcpListen.Stop ( )
''''关闭侦听
nsStream.Close ( )
srRead.Close ( )
''''释放资源
StatusBar1.Text = "无连接!"
thThreadRead.Abort ( )
''''中止线程
Return
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Else
''''判断是否为断开TCP连接控制码
Dim sTime As String = DateTime.Now.ToShortTimeString ( )
''''获取接收数据时的时间
ListBox1.Items.Add ( sTime + " " + sMessage )
End If
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