VB_NET中的網(wǎng)絡(luò)編程.ppt

1、一. 網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)知識(shí) 二. .Net中的網(wǎng)絡(luò)編程類 三. .Net網(wǎng)絡(luò)程序基本結(jié)構(gòu) 四. .Net多線程技術(shù) 五. 在網(wǎng)絡(luò)編程中結(jié)合多線程技術(shù),本章目錄,一網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)知識(shí)1.1 Socket,Socket通常也稱為“套接字”，用于描述IP地址和端口。它實(shí)質(zhì)上提供了進(jìn)程通信的端點(diǎn)。進(jìn)程通信之前，雙方首先必須各自創(chuàng)建一個(gè)端點(diǎn)，否則沒有辦法建立聯(lián)系并相互通信。正如打電話之前，雙方必須各自擁有一臺(tái)電話機(jī)。 Socket同樣可以被視為一個(gè)數(shù)據(jù)通道，這個(gè)通道架設(shè)在應(yīng)用程序端（客戶端）和服務(wù)器端之間，而后，數(shù)據(jù)的讀?。ń邮眨┖蛯懭耄òl(fā)送）均針對(duì)這個(gè)通道來進(jìn)行。,本章目錄,socket 是面向客戶/服務(wù)器

2、模型而設(shè)計(jì)的，針對(duì)客戶和服務(wù)器程序提供不同的socket功能調(diào)用。 客戶端需要申請(qǐng)一個(gè)socket (相當(dāng)于一個(gè)想打電話的人首先獲得一部電話機(jī))，系統(tǒng)為之分配一個(gè)socket號(hào)；服務(wù)器端則擁有全局公認(rèn)的 socket ，任何客戶端都可以向它發(fā)出連接請(qǐng)求和信息請(qǐng)求(相當(dāng)于一個(gè)被呼叫的電話擁有一個(gè)呼叫方知道的電話號(hào)碼)。,本章目錄,Socket 是訪問 Internet 使用得最廣泛的方法。在Internet上有很多用于提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的主機(jī)，這些主機(jī)一般運(yùn)行了多個(gè)服務(wù)軟件，提供不同的服務(wù)（比如電子郵件服務(wù)、ftp服務(wù)、http網(wǎng)頁服務(wù)等）。而每種服務(wù)實(shí)際上都會(huì)打開一個(gè)Socket，并綁定到一個(gè)端口上

3、，不同的端口對(duì)應(yīng)于不同的服務(wù)。,本章目錄,可見，Socket正如其英文原意（“插座”）那樣，象一個(gè)多孔插座。而一臺(tái)主機(jī)猶如布滿各種插座的房間，每個(gè)插座有一個(gè)編號(hào)，有的插座提供220伏交流電， 有的提供110伏交流電，有的則提供有線電視節(jié)目。 客戶軟件將插頭插到不同編號(hào)的插座，就可以得到不同的服務(wù)。,本章目錄,1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)上計(jì)算機(jī)為交換數(shù)據(jù)所必須遵守的通信規(guī)范和消息格式的集合。目前常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有TCP協(xié)議和UDP協(xié)議。,本章目錄,.TCP協(xié)議 TCP是Tranfer Control Protocol的簡(jiǎn)稱，是一種面向連接的保證可靠傳輸?shù)膮f(xié)議。通過TCP協(xié)議傳輸，得到的是一個(gè)

4、順序的無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)流。發(fā)送方和接收方的兩個(gè)Socket之間必須建立連接，以便在TCP協(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)行通信。當(dāng)一個(gè)Socket（通常都是Server Socket）等待建立連接時(shí)，另一個(gè)Socket可以請(qǐng)求連接，一旦這兩個(gè)Socket連接起來，它們就可以進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸，雙方都可以進(jìn)行發(fā)送或接收操作。,本章目錄,.UDP協(xié)議 UDP是User Datagram Protocol（數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）的簡(jiǎn)稱，是一種無連接的協(xié)議。每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都是一個(gè)獨(dú)立的信息，在其中包括了完整的源地址或目的地址信息，因此無需要建立發(fā)送方和接收方的連接。 每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)上以任何可能的路徑傳往目的地，因此能否到達(dá)目的地，到達(dá)目

5、的地的時(shí)間以及內(nèi)容的正確性都是不能被保證的。,本章目錄,二 .Net中的網(wǎng)絡(luò)編程類,.Net Framework為應(yīng)用程序訪問Internet提供了分層的、可擴(kuò)展的以及受管轄的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。其名字空間System.Net和System.Net.Sockets包含豐富的類可以開發(fā)多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。.Net采用的分層結(jié)構(gòu)允許應(yīng)用程序在不同的控制級(jí)別上訪問網(wǎng)絡(luò)，這些級(jí)別幾乎囊括了Internet的所有需要 從Socket套接字到普通的請(qǐng)求/響應(yīng)。,本章目錄,拋開ISO/OSI模型的7層構(gòu)架，單從TCP/IP模型上的邏輯層面上看，.Net網(wǎng)絡(luò)編程類可以視為包含3個(gè)層次：請(qǐng)求/響應(yīng)層、應(yīng)用協(xié)議層、傳輸層。

6、WebReqeust和WebResponse 代表了請(qǐng)求/響應(yīng)層，支持Http、TCP和UDP的類組成了應(yīng)用協(xié)議層，而Socket類處于最底層的傳輸層。,本章目錄,System.Net.Sockets 命名空間為需要訪問網(wǎng)絡(luò)底層功能的開發(fā)人員提供了Socket接口。 System.Net 命名空間中的所有其他網(wǎng)絡(luò)訪問類都是建立在Socket的基礎(chǔ)上的。如TCPClient、TCPListener 和 UDPClient 類，以及提供用于網(wǎng)絡(luò)訪問的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)流的NetworkStream類等。,本章目錄,2.1 IPAddress類和IPEndPoint類 在System.Net命名空間中，有兩個(gè)

7、專門用于處理各種類型的IP地址信息的類型：IPAddress類和IPEndPoint類。 1.IPAddress類 IPAddress類用于表示一個(gè)IP地址，可以使用Parse方法直接創(chuàng)建IPAddress的實(shí)例： IPAddress ip=IPAddress.Parse(); IPAddress類還提供了4個(gè)只讀屬性，分別代表程序中使用的特殊IP地址：（1）Any：代表本地系統(tǒng)可用的任何IP地址。 （2）Broadcast：代表本地網(wǎng)絡(luò)的IP 廣播地址。 （3）Loopback：代表系統(tǒng)的回送地址。 （4）None：代表系統(tǒng)上沒有網(wǎng)絡(luò)接口。,本章目錄,另外，在Syste

8、m.Net命名空間下，包含有一個(gè)Dns類，可以利用該類的GetHostName()方法找到本地系統(tǒng)的主機(jī)名，然后再用GetHostByName()找到主機(jī)的IP地址。 2.IPEndPoint類 IPEndPoint對(duì)象通過一個(gè)IP地址/端口的組合來確定一個(gè)連接端點(diǎn)。其構(gòu)造函數(shù)為： IPEndPoint(IpAddress address,int port); 該類有幾個(gè)常用的屬性： （1）Address：得到或者設(shè)置IP地址。 （2）AddressFamily: 獲取網(wǎng)際協(xié)議 (IP) 地址族。 （3）Port: 獲取或設(shè)置終結(jié)點(diǎn)的 TCP 端口號(hào).,本章目錄,例： Dim localEnd

9、Point As New IPEndPoint ( IPAddress.Parse(), 1024)指定IP和Port,本章目錄,2.2 Socket類 Socket類的構(gòu)造函數(shù)為： public Socket( AddressFamily addressFamily, SocketType socketType, ProtocolType protocolType); addressFamily 參數(shù)指定Socket 使用的尋址方案，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)上的IP通信來說，addressFamily總是使用AddressFamily.InterNetwork這個(gè)值。 socketType

10、 參數(shù)指定Socket 的類型。 protocolType 參數(shù)指定 Socket 使用的協(xié)議。,本章目錄,本章目錄,例： Imports System.Net.sockets Imports S Dim Sserver As Socket = Nothing Sserver = New Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp) 使用TCP協(xié)議,Socket類中常用的成員函數(shù) （1）綁定地址（服務(wù)器端創(chuàng)建Socket后首先要做 的工作） void Bind(IPEndPoint localEP

11、); 使 Socket與 一個(gè)本地端點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。 只有服務(wù)器端的Socket需要進(jìn)行綁定。而且只有在 進(jìn)行綁定后才能在服務(wù)器端調(diào)用Socket的其它功能。 例：Dim localEndPoint As New IPEndPoint ( IPAddress.Parse(“”), 1024)指定IP地址和端口 Sserver.Bind(localEndPoint)把socket和該端點(diǎn)綁定,本章目錄,（2）監(jiān)聽連接請(qǐng)求（只在服務(wù)器端需要這一步驟） void Listen(int backlog); backlog指定最多可以接受的傳入連接數(shù)。 設(shè)置套接字處于監(jiān)聽狀態(tài)。當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)某個(gè)

12、端口時(shí)，它會(huì)向主機(jī)發(fā)送通知消息。 例： Sserver.Listen(100)開始監(jiān)聽，最多接受100個(gè)連接。,本章目錄,（3）接受連接請(qǐng)求（只在服務(wù)器端需要這一步驟） Socket Accept(); 注意返回值是一個(gè)新建立的Socket。 當(dāng)服務(wù)器端正在監(jiān)聽的Socket調(diào)用Accept成員函數(shù)，并且接收到了某個(gè)客戶端發(fā)來的連接請(qǐng)求時(shí)，就會(huì)新建立一個(gè)Socket，專門用來和這個(gè)客戶端進(jìn)行通信。 例：Dim newsocket As Socket = Sserver.Accept() 注意：服務(wù)器端和客戶端真正進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)都是通過 在建立連接時(shí)新建的socket進(jìn)行的。在上面的例子里 就是通

13、過newsocket，而不是通過Sserver 。,本章目錄,（4）建立連接（只在客戶端需要這一步驟） void Connect(IPEndPoint ip); 用來與遠(yuǎn)程服務(wù)器建立連接。連接之后，可以用Send()發(fā)送數(shù)據(jù)或用Receive()函數(shù)接收數(shù)據(jù)。 例：Dim Sclient = New Socket ( AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp) Dim localEndPoint As New IPEndPoint ( IPAddress.Parse(“”), 1024) 指

14、定要連接的服務(wù)器端的端點(diǎn) Sclient.Connect(localEndPoint),本章目錄,（5）發(fā)送數(shù)據(jù) 可以使用Socket類的Send()或SendTo()成員函數(shù)。 int Send(byte buffer); int SendTo(byte buffer,IPEndPoint remoteIP); 向指定的地址發(fā)送數(shù)據(jù)。 例： SClient.Send(Encoding.Unicode.GetBytes(TextBox1.Text) 例子中的Encoding類是在System.Text名字空間中定義的（所以需要在程序中Import System.Text）。另外采用Unicod

15、e編碼才能正確傳送漢字。,本章目錄,（6）接收數(shù)據(jù) 使用Socket類的Receive()或ReceiveFrom()成員函數(shù)來接收數(shù)據(jù)。 int Receive(byte buffer); int ReceiveFrom(byte buffer,ref IPEndPoint ip) 例：Dim bytes(1024) As Byte 用來存儲(chǔ)接收到的字節(jié)newsocket.Receive(bytes) newsocket是服務(wù)器端接受一個(gè)連接請(qǐng)求后新建的一個(gè)socket,本章目錄,（7）關(guān)閉Socket 使用Socket類的Close()成員函數(shù)來關(guān)閉不再使用的socket。 例： asoc

16、ket.Close() asocket是之前創(chuàng)建的一個(gè)socket,本章目錄,三.Net網(wǎng)絡(luò)程序基本結(jié)構(gòu),基于IP的通信有兩種通信類型：面向連接的和無連接的。在面向連接的通信中，Socket使用TCP協(xié)議來建立兩個(gè)IP地址端點(diǎn)之間的會(huì)話。一旦建立了這種連接，就可以在設(shè)備之間可靠地傳輸數(shù)據(jù)。 為了建立面向連接的Socket通信，服務(wù)器和客戶端必須分別進(jìn)行編程（也就是分別為服務(wù)器端和客戶端編寫一個(gè)獨(dú)立的程序）。,本章目錄,面向連接的網(wǎng)絡(luò)程序基本結(jié)構(gòu)及流程 服務(wù)器端 客戶端,本章目錄,3.1 服務(wù)器端程序的基本流程 （1）建立Socket。 （2）將Socket綁定到用于TCP通信的本地IP地址和端

17、口上。 （3）設(shè)置Socket處于監(jiān)聽狀態(tài)。 （4）等待客戶端連接請(qǐng)求,當(dāng)收到連接請(qǐng)求時(shí)則與客戶端建立連接。 （5）與客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)或接受數(shù)據(jù)。 （6）關(guān)閉Socket。,本章目錄,3.2 客戶端程序的基本流程 （1）建立Socket。 （2）與服務(wù)器進(jìn)行連接。 （3）發(fā)送或接受數(shù)據(jù)。 （4）關(guān)閉Socket。,本章目錄,3.3 使用TcpListener和TcpClient類 在System.Net.Sockets.命名空間下，有兩個(gè)專門 用于TCP協(xié)議編程的類：TCPClient和TCPListener類。 這兩個(gè)類提供了直觀的容易使用的屬性和方法，從而 降低了TCP協(xié)議編程的難度。,本章

18、目錄,. TcpListener（服務(wù)器端使用） TcpListener 類提供一些簡(jiǎn)單方法，用于在阻塞同步模式下偵聽和接受傳入連接請(qǐng)求?？蛻舳耸褂肨cpClient或Socket來連接TcpListener。 可以使用IPEndPoint、本地 IP 地址及端口號(hào)或者僅使用端口號(hào)，來創(chuàng)建 TcpListener。可以將本地 IP 地址指定為 Any，將本地端口號(hào)指定為 0（如果希望基礎(chǔ)服務(wù)提供程序自動(dòng)分配這些值）。,本章目錄,Start()方法用來開始偵聽傳入的連接請(qǐng)求。Start() 將對(duì)傳入連接進(jìn)行排隊(duì)，直到調(diào)用 Stop()方法或它 已經(jīng)完成MaxConnections排隊(duì)為止?？墒褂?/p>

19、 AcceptSocket() 或 AcceptTcpClient()從傳入連接請(qǐng) 求隊(duì)列提取連接。這兩種方法將阻塞。如果要避免阻 塞，可首先使用 Pending()方法來確定隊(duì)列中是否有 可用的連接請(qǐng)求。調(diào)用Stop()方法來關(guān)閉TcpListener。,本章目錄,. TcpClient（客戶端使用） TcpClient類是一個(gè) TCP 客戶端，它提供了一些簡(jiǎn)單的方法，用于在同步阻塞模式下通過網(wǎng)絡(luò)來連接、發(fā)送和接收流數(shù)據(jù)。它可以和TCPListener或者使用TCP創(chuàng)建的服務(wù)器端Socket進(jìn)行連接。 可以使用下面兩種方法之一連接到服務(wù)器端： （1）創(chuàng)建一個(gè)TcpClient，并調(diào)用三個(gè)可用

20、的Connect方法之一 ： public void Connect(IPEndPoint)：使用指定的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終結(jié)點(diǎn)將客戶端連接到遠(yuǎn)程 TCP 主機(jī)。,本章目錄,public void Connect(IPAddress, int)：使用指定的 IP 地址和端口號(hào)將客戶端連接到 TCP 主機(jī)。 public void Connect(string, int)：將客戶端連接到指定主機(jī)上的指定端口。 （2）使用遠(yuǎn)程主機(jī)的主機(jī)名和端口號(hào)創(chuàng)建TcpClient。此構(gòu)造函數(shù)將自動(dòng)嘗試一個(gè)連接。 要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，可以使用 GetStream()方法來獲取一個(gè)NetworkStream。調(diào)用 Netwo

21、rkStream的Write()和Read()方法與遠(yuǎn)程主機(jī)之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。使用 Close()方法釋放與TcpClient 關(guān)聯(lián)的所有資源。,本章目錄,3.4 NetworkStream（網(wǎng)絡(luò)流）類 NetworkStream類提供用于網(wǎng)絡(luò)訪問的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 流。它提供了在阻塞模式下通過 Stream套接字發(fā)送和 接收數(shù)據(jù)的方法。要?jiǎng)?chuàng)建NetworkStream，必須提供 連接的Socket。也可以指定 NetworkStream 對(duì)所提 供的Socket具有哪些FileAccess權(quán)限。 該類的Write()和Read()方法用于簡(jiǎn)單的單線程同 步阻塞 I/O。若要使用不同的線程來處理I/

22、O，則可以 使用BeginWrite()/ EndWrite()和BeginRead()/ EndRead()方法進(jìn)行通信。,本章目錄,. NetworkStream的構(gòu)造函數(shù) (1) public NetworkStream(Socket)：為指定的Socket創(chuàng)建 NetworkStream類的新實(shí)例。 (2) public NetworkStream(Socket, bool)：用指定的Socket所屬權(quán)為指定的Socket初始化 NetworkStream 類的新實(shí)例。 (3) public NetworkStream(Socket, FileAccess)：用指定的訪問權(quán)限為指定的S

23、ocket創(chuàng)建 NetworkStream類的新實(shí)例。 (4) public NetworkStream(Socket, FileAccess, bool)：用指定的訪問權(quán)限和指定的Socket所屬權(quán)為指定的Socket創(chuàng)建 NetworkStream類的新實(shí)例。,本章目錄,四.Net多線程技術(shù),進(jìn)程：應(yīng)用程序的運(yùn)行實(shí)例，是應(yīng)用程序的一次動(dòng)態(tài)執(zhí)行。 線程：進(jìn)程內(nèi)部的一個(gè)執(zhí)行單元。從根本上說，線程是可由操作系統(tǒng)調(diào)度的一個(gè)最簡(jiǎn)單的代碼單元，負(fù)責(zé)執(zhí)行包含在進(jìn)程的地址空間中的程序代碼。 應(yīng)用程序域 ：在.NET框架中，提出了應(yīng)用程序域的概念。所有程序編譯后生成的都是中間代碼，而這些中間代碼的隔離、加載

24、和卸載以及安全邊界的提供都是通過應(yīng)用程序域來實(shí)現(xiàn)。一個(gè)進(jìn)程可以包含一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序域，而一個(gè)應(yīng)用程序域又可以包含一個(gè)或多個(gè)線程。無論在同一個(gè)進(jìn)程之內(nèi)還是在不同的進(jìn)程之間，每個(gè)應(yīng)用程序域之間都是相互無關(guān)的，這些不同的應(yīng)用程序域之間只能通過遠(yuǎn)程通訊來實(shí)現(xiàn)消息和對(duì)象的傳遞,本章目錄,本章目錄,多線程的意義：充分利用了CPU的空閑時(shí)間片，可以用盡可能少的時(shí)間來對(duì)用戶的要求做出響應(yīng)，使得進(jìn)程的整體運(yùn)行效率得到較大提高，同時(shí)增強(qiáng)了應(yīng)用程序的靈活性。 由于同一進(jìn)程的所有線程是共享同一內(nèi)存，所以不需要特殊的數(shù)據(jù)傳送機(jī)制，不需要建立共享存儲(chǔ)區(qū)或共享文件，從而使得不同任務(wù)之間的協(xié)調(diào)操作與運(yùn)行、數(shù)據(jù)的交互、資源的

25、分配等問題更加易于解決。,本章目錄,VB.Net對(duì)多線程的支持 由于Visual Basic.NET是基于.NET框架的，而.NET框 架的重要組成部分CLR（Common Language Runtime， 通用語言運(yùn)行時(shí)）內(nèi)置支持多線程應(yīng)用，可以通過系統(tǒng)的 System.Threading.Thread類直接建立多線程應(yīng)用程序， 并且支持線程池等高級(jí)功能。因此任何.NET框架結(jié)構(gòu)下的 語言，包括Visual Basic.NET在編寫多線程應(yīng)用程序的時(shí) 候，都可以直接利用系統(tǒng)類所提供的對(duì)象和方法，而不再 需要使用Win32 API，因此可以大大減輕開發(fā)的困難和錯(cuò) 誤所發(fā)生的幾率。,本章目錄,

26、Thread類（線程類）的使用 在System.Threading名字空間中定義了Thread類， 用來創(chuàng)建和維護(hù)線程。它能夠創(chuàng)建并控制線程，設(shè)置其優(yōu) 先級(jí)并獲取其狀態(tài)。它擁有Start, Stop, Resume, Abort, Suspend和Join (wait for)等方法操縱線程，還可以通過 如Sleep, IsAlive, IsBackground, Priority, ApartmentState和ThreadState等方法查詢和設(shè)置線程狀 態(tài)。,本章目錄,Thread類的使用方法 （1）創(chuàng)建線程 可以通過創(chuàng)建Thread類的實(shí)例來創(chuàng)建一個(gè)新線程， 并結(jié)合AddressOf(

27、)函數(shù)來指定讓這個(gè)線程執(zhí)行的任務(wù)（一 般是一個(gè)過程或者函數(shù)）。 例: Import System.Threading Public Sub threadtask() End Sub Dim newthread As Thread = New Thread(AddressOf theadtask ) 這樣就創(chuàng)建了一個(gè)專門運(yùn)行threadtask()過程的線程。,本章目錄,（2）讓線程開始運(yùn)行 在創(chuàng)建了一個(gè)線程后，線程并沒有真正開始運(yùn)行。需要調(diào)用Thread類的Start()成員函數(shù)來開始線程的運(yùn)行。 例： newthread.Start() newthread這個(gè)線程現(xiàn)在才會(huì)開始運(yùn)行。 （3）讓

28、線程休眠一段時(shí)間 可以調(diào)用Thread類的Sleep()成員函數(shù)來讓線程休眠一段時(shí)間。 例1： newthread.Sleep(2000) 讓newthread休眠2秒 例2：Thread.CurrentThread.Sleep(500) 讓當(dāng)前線程休眠500毫秒,本章目錄,（4）掛起和恢復(fù)線程 Thread類的Suspend()成員函數(shù)可以掛起一個(gè)線程（相當(dāng)于讓它暫停運(yùn)行）。而Resume()成員函數(shù)則可以使一個(gè)被掛起的線程重新開始運(yùn)行。 （5）停止一個(gè)線程的運(yùn)行 Thread類的Abort()成員函數(shù)可以終止一個(gè)線程的運(yùn)行。在調(diào)用Abort之前，需要先調(diào)用IsAlive()判斷線程處于活動(dòng)狀態(tài)。 例： Ifnewthread.IsAliveThen newthread.Abort() EndIf,本章目錄,（6）獲得線程當(dāng)前的狀