基于Socket的网络聊天室编程

一：什么是套接字

在网络编程中最常用的方案便是Client/Server (客户机/服务器)模型。在这种方案中客户应用程序向服务器程序请求服务。一个服务程序通常在一个众所周知的地址监听对服务的请求，也就是说，服务进程一直处于休眠状态，直到一个客户向这个服务的地址提出了连接请求。在这个时刻，服务程序被"惊醒"并且为客户提供服务－对客户的请求作出适当的反应。为了方便这种Client/Server模型的网络编程，90年代初，由Microsoft联合了其他几家公司共同制定了一套WINDOWS下的网络编程接口，即Windows Sockets规范，它不是一种网络协议,而是一套开放的、支持多种协议的Windows下的网络编程接口。现在的Winsock已经基本上实现了与协议无关，你可以使用Winsock来调用多种协议的功能，但较常使用的是TCP/IP协议。Socket实际在计算机中提供了一个通信端口，可以通过这个端 口与任何一个具有Socket接口的计算机通信。应用程序在网络上传输，接收的信息都通过这个Socket接口来实现。

简单的来说，socket非常类似于电话插座。以一个电话网为例。电话的通话双方相当于相互通信的2个程序，电话号码就是IP地址。任何用户在通话之前，首先要占有一部电话机，相当于申请一个socket；同时要知道对方的号码，相当于对方有一个固定的socket。然后向对方拨号呼叫，相当于发出连接请求。对方假如在场并空闲，拿起电话话筒，双方就可以正式通话，相当于连接成功。双方通话的过程，是一方向电话机发出信号和对方从电话机接收信号的过程，相当于向socket发送数据和从socket接收数据。通话结束后，一方挂起电话机相当于关闭socket，撤消连接。

二：Socket的一般应用模式(Server-Client)

客户端Client Socket连接服务端指定的端口(负责接收和发送服务端消息)

• 必须指定要连接的服务端地址和断口。

• 通过创建一个Socket对象来初始化一个到服务端的连接。

服务端Welcoming Socket监听到客户端连接，创建Connection Socket（负责和客户端通讯）

• 一个负责接监听客户端连接的套接字

• 每成功接收到一个客户端连接便在服务端产生一个对应Socket

Socket的通讯过程：

客户端：

1. 申请一个Socket

2. 连接到指定服务器（指明了IP地址和端口号）

服务器端：

1. 申请一个Socket

2. 绑定到一个IP地址和端口上

3. 开启侦听，等待接受连接

socket通信的基本流程图：

 三：网络聊天室原理与实现-服务端：

• 开始监听客户连接 -WatchConnection()

        Thread threadWatchPort = null;//监听端口线程        Socket socketWatchPort = null;        //存储客户端连接的信息        Dictionary<string, ClientConnection> dictConnections = new Dictionary<string, ClientConnection>();        //IP地址        IPAddress address = null;        //IP节点        IPEndPoint endpoint = null;        /// <summary>        /// 开始监听用户连接        /// </summary>        /// 函数原型是int PASCAL listen(SOCKET,int);        ///其中第二参数的含义楼主理解错误，并非最大可连接数，而是最多可缓存的监听个数。        ///这里listen()维护一个队列，每一个请求监听，但尚未被accept()的请求都放在队列里，而一旦监听被accept()之后，该监听就从队列移走了。        private void WatchConnection()        {            try            {                //创建IP地址                address = IPAddress.Parse(txtIP.Text);                //创建IP节点（包含IP和端口）                endpoint = new IPEndPoint(address, int.Parse(txtPort.Text));                //创建一个监听套接字（基于TCP的流式套接字）                socketWatchPort = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);                //将套接字绑定到主机上某个端口                socketWatchPort.Bind(endpoint);                //能同时处理的连接数                socketWatchPort.Listen(10);                threadWatchPort = new Thread(WatchPort);                threadWatchPort.Name = "threadWatchPort";                //设为后台线程，当所有前台线程停止后会自动关闭                threadWatchPort.IsBackground = true;                threadWatchPort.Start();                ShowMsg("服务器启动完毕，等待客户端连接");            }            catch (Exception ex)            {                ShowErrorMsg("",ex);            }        }

• 在另一线程监听指定端口- WatchPort()

private void WatchPort()        {            while (true)            {                try                {                    //cSok和客户端通信套接字                    Socket cSok = socketWatchPort.Accept();                    ClientConnection conn = new ClientConnection(this, cSok);                    ShowMsg("客户端" + cSok.RemoteEndPoint.ToString() + "连接成功");                    dictConnections.Add(cSok.RemoteEndPoint.ToString(), conn);                    AddClientToList(cSok.RemoteEndPoint.ToString());                }                catch (Exception ex)                {                    ShowErrorMsg("",ex);                    //break;                }            }        }

• 和客户端连接的通道类：

public class ClientConnection    {        Thread threadClient = null;        Socket socket = null;        FrmMain frmMain = null;        bool doesClose = false;        public ClientConnection(FrmMain frmMain,Socket socket)        {            this.frmMain = frmMain;            this.socket = socket;            threadClient = new Thread(WatchClientMsg);            threadClient.IsBackground = true;            threadClient.Start();           }        #region 监听客户端消息 -WatchClientMsg();        /// <summary>        /// 监听客户端消息        /// </summary>        private void WatchClientMsg()        {            while (!doesClose)            {                try                {                    byte[] byteMsgRec = new byte[1024 * 1024 * 4];                    int length = socket.Receive(byteMsgRec, byteMsgRec.Length, SocketFlags.None);                    if (length > 0)                    {                        string strMsgRec = Encoding.UTF8.GetString(byteMsgRec, 1, length - 1);                        ShowMsg(socket.RemoteEndPoint.ToString() + "说：" + strMsgRec);                    }                }                catch (Exception ex)                {                    if (socket!=null)                    {                        ShowErr("客户端"+socket.RemoteEndPoint.ToString()+"断开连接：",ex);                        frmMain.RemoveListItem(socket.RemoteEndPoint.ToString());                        break;                    }                    //                }            }        }        #endregion        #region 发送窗口抖动 SendShake()        public void SendShake()        {            try            {                byte[] finalByte = new byte[1];                finalByte[0] = 2;                socket.Send(finalByte);            }            catch (Exception ex)            {                ShowErr("SendShake()",ex);            }        }        #endregion        #region 发送消息 -SendMsg(string msg)        /// <summary>        /// 发送消息 标志：第一位是:0        /// </summary>        /// <param name="msg"></param>        public void SendMsg(string msg)        {            try            {                byte[] msgSendByte = Encoding.UTF8.GetBytes(msg);                byte[] finalByte = new byte[msgSendByte.Length + 1];                finalByte[0] = 0;                Buffer.BlockCopy(msgSendByte, 0, finalByte, 1, msgSendByte.Length);                socket.Send(finalByte);            }            catch (Exception ex)            {                ShowErr("SendMsg(string msg)",ex);                throw;            }        }        #endregion        #region 发送文件 -SendFile(string fileName)        /// <summary>        /// 发送文件 标记：第一位为1        /// </summary>        /// <param name="fileName">文件路径</param>        public void SendFile(string fileName)        {            FileStream fs = null;            try            {                fs = new FileStream(fileName, FileMode.Open);                byte[] byteFile = new byte[1024 * 1024 * 5];                int length = fs.Read(byteFile, 0, byteFile.Length);                if (length > 0)                {                    byte[] byteFinalFile = new byte[length + 1];                    byteFinalFile[0] = 1;                    Buffer.BlockCopy(byteFile, 0, byteFinalFile, 1, length);                    socket.Send(byteFinalFile);                }            }            catch (Exception ex)            {                ShowErr("SendFile(string fileName)", ex);            }            finally            {                fs.Close();            }        }        #endregion        #region 关闭与客户端连接-Close()        public void Close()        {            doesClose = true;            threadClient.Abort();            socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);            socket.Close();            socket = null;        }        #endregion        #region 在面板上显示消息 -ShowMsg()        private void ShowMsg(string msg)        {            this.frmMain.ShowMsg(msg);        }        private void ShowErr(string errMsg,Exception ex)        {            this.frmMain.ShowErrorMsg(errMsg, ex);        }        #endregion    }

三：网络聊天室原理与实现-客户端：

• 初始化客户端

  //初始化客户端Socket用于连接服务器端        private void InitSocketAndConnect()        {            try            {                dgShowMsg = new DGShowMsg(DoShowMsg);                //创建一个客户端Socket                clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);                address = IPAddress.Parse(txtIp.Text.Trim());                endP = new IPEndPoint(address, int.Parse(txtPort.Text.Trim()));                //连接到指定服务器的指定端口                clientSocket.Connect(endP);                ShowMsg("连接成功！");            }            catch (Exception ex)            {                ShowErr("InitSocketAndConnect()",ex);            }        }

• 接收消息

 private void WatchMsg()        {            while (true)            {                byte[] msgByte = new byte[1024 * 1024 * 2];                int length = 0;                try                {                    length = clientSocket.Receive(msgByte,msgByte.Length,SocketFlags.None);                    if (length>0)                    {                        if (msgByte[0]==0)//接受文字                        {                            ShowMsg("对方说："+Encoding.UTF8.GetString(msgByte,1,length-1));                        }                        else if (msgByte[0]==1)//接受文件                        {                            SaveFileDialog sfd = new SaveFileDialog();                            if (sfd.ShowDialog()==DialogResult.OK)                            {                                string savePath = sfd.FileName;                                using (FileStream fs=new FileStream (savePath,FileMode.Create) )                                {                                    fs.Write(msgByte,1,length-1);                                }                                ShowMsg("文件保存成功："+savePath);                            }                        }                        else//抖动窗体                        {                            ShakeWindow();                        }                    }                }

• 发送消息到服务端

       /// <summary>       /// 发送消息       /// </summary>       /// <param name="sender"></param>       /// <param name="e"></param>        private void btnSendMsg_Click(object sender, EventArgs e)        {            if (clientSocket!=null)            {                try                {                    string msgSend = txtInput.Text.Trim();                    byte[] orgByte = Encoding.UTF8.GetBytes(msgSend);                    byte[] finalByte=new byte[orgByte.Length+1];                    finalByte[0] = 0;                    Buffer.BlockCopy(orgByte,0,finalByte,1,orgByte.Length);                    clientSocket.Send(finalByte);                    ShowMsg("我说："+msgSend);                }                catch (SocketException ex)                {                    ShowErr("发送消息时",ex);                }            }        }

• 抖动窗体：

 /// <summary>  /// 抖动窗体  /// </summary>        private void doShakeWin()        {             Random ran = new Random();             System.Drawing.Point point = this.Location;            for (int i = 0; i < 30; i++)            {                this.Location = new System.Drawing.Point(point.X + ran.Next(8), point.Y + ran.Next(8));                System.Threading.Thread.Sleep(15);                this.Location = point;                System.Threading.Thread.Sleep(15);            }        }

程序参考出处：

http://jameszou.blog.51cto.com/2173852/641032

源代码下载：

http://files.cnblogs.com/OceanEyes/Ocean.Eyes.SocketWork.Solution.rar