聊天程序（基於Socket、Thread）

聊天程序簡述

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1、目的：主要是爲了闡述Socket，以及應用多線程，本文側重Socket相關網路編程的闡述。若是您對多線程不瞭解,你們能夠看下個人上一篇博文淺解多線程 。

2、功能：此聊天程序功能實現了服務端跟多個客戶端之間的聊天，能夠羣發消息，選擇ip發消息，客戶端向服務端發送文件。 （例子爲WinForm應用程序）

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Socket，端口，Tcp，UDP。 概念

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 1、Socket還被稱做「套接字」，應用程序一般經過套接字向網絡發送請求或者應答網絡請求。根據鏈接啓動的方式以及本地套接字要鏈接的目標，套接字之間的鏈接過程能夠分爲三個步驟：服務器監聽，客戶端請求，鏈接確認。

2、端口：能夠認爲是計算機與外界通信交流的出口。

3、Tcp： TCP是一種面向鏈接（鏈接導向）的、可靠的、基於字節流的運輸層通訊協議。UDP是另外一個重要的傳輸協議。

4、UDP：用戶數據報協議，是一種無鏈接的傳輸層協議，提供面向事務的簡單不可靠信息傳送服務。

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理解Socket，端口，Tcp，UDP

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1、ip跟端口的做用：例如，你用QQ跟好友聊天，首先QQ要知根據好友所在電腦的IP地址發送信息，ip地址能肯定好友的所在的電腦，可是不知道好友電腦上的QQ應用程序是哪個，這就須要QQ提供一個端口號來肯定你發過來的信息是QQ接受的數據。這樣就簡單的闡述了Ip跟端口的做用。

2、Tcp，Udp做用以及差別：首先要說的是，這是兩種網路協議，他們的差異就是TCP協議中包含了專門的傳遞保證機制，當數據接收方收到發送方傳來的信息時，會自動向發送方發出確認消息；發送方只有在接收到該確認消息以後才繼續傳送其它信息，不然將一直等待直到收到確認信息爲止。與TCP不一樣，UDP協議並不提供數據傳送的保證機制。若是在從發送方到接收方的傳遞過程當中出現數據報的丟失，協議自己並不能作出任何檢測或提示。咱們.net程序員通常的應用程序用的都是Tcp協議。可是Tcp協議的執行速度，效率不及Udp快。看別人的博客感受圖解這兩個協議,顯得更直觀點。上圖：

3、Socket是應用層與TCP/IP協議族通訊的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口後面，對用戶來講，一組簡單的接口就是所有，讓Socket去組織數據，以符合指定的協議。出自同一篇博客的圖。

4、到這裏若是你對Socket，還不是很清楚透徹，那麼在接下來的聊天程序代碼中，我還會一點點的闡述。

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 建立服務端監聽功能———聊天程序(Socket、Thread)

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服務端監聽服務是建立一個Socket等待接收客戶端的信息。這個須要綁定服務端的Ip、端口號，以便於客戶端發送請求的時候找準確服務端聊天程序的具體位置。此外這個Socket還須要設置監聽序列的大小，告知應用程序一次性最多處理客戶端發來信息的多少。而後建立一個接收客戶端通訊的Socket，等待客戶段發來的信息。

 Socket sck = null;

        //點擊開啓服務端監聽

        private void btn_StarServer_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            //建立一個Socket實例

            //第一個參數表示使用ipv4

            //第二個參數表示發送的是數據流

            //第三個參數表示使用的協議是Tcp協議

            sck = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            //獲取ip地址

            IPAddress ip = IPAddress.Parse(txt_ip.Text);

            //建立一個網絡通訊節點，這個通訊節點包含了ip地址，跟端口號。

            //這裏的端口咱們設置爲1029，這裏設置大於1024，爲何本身查一下端口號範圍使用說明。

            IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ip, int.Parse(txt_port.Text));

            //Socket綁定網路通訊節點

            sck.Bind(endPoint);

            //設置監聽隊列

            sck.Listen(10);

            ShowMsg("開啓監聽！");

 

            //建立一個接收客戶端通訊的Socket

            Socket accSck = sck.Accept();

            //若是監聽到客戶端有連接，則運行到下一部，提示，連接成功！

            ShowMsg("連接成功！");

        }

 

 //消息框裏面數據

        void ShowMsg(string str)

        {

            string Ystr="";

            if (txt_AccMsg.Text != "")

            {

                Ystr = txt_AccMsg.Text + "\r\n";

            }

            txt_AccMsg.Text = Ystr+str;

        }

 

問題1：代碼中的Socket accSck = sck.Accept();這個Socket是讓上一個綁定服務端ip端口號的Socket一直處於等待接受客戶端發送信息的狀態，因此一直佔用應用程序一直默認開啓的Ui線程，導致點擊開啓服務監聽後，界面無響應。

解決辦法：使用多線程，咱們在這裏寫一個本身的線程讓這裏的監聽服務，寫在本身的線程裏面。修改代碼以下：

  Socket sck = null;

        Thread thread = null;

        //點擊開啓服務端監聽

        private void btn_StarServer_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            //建立一個Socket實例

            //第一個參數表示使用ipv4

            //第二個參數表示發送的是數據流

            //第三個參數表示使用的協議是Tcp協議

            sck = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            //獲取ip地址

            IPAddress ip = IPAddress.Parse(txt_ip.Text);

            //建立一個網絡通訊節點，這個通訊節點包含了ip地址，跟端口號。

            //這裏的端口咱們設置爲1029，這裏設置大於1024，爲何本身查一下端口號範圍使用說明。

            IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ip, int.Parse(txt_port.Text));

            //Socket綁定網路通訊節點

            sck.Bind(endPoint);

            //設置監聽隊列

            sck.Listen(10);

            ShowMsg("開啓監聽！");

 

            //開啓一個線程，放入Socket服務監聽，上一篇博文中沒有介紹這樣的線程實例化方法。這裏特別說下這樣是能夠的。

            Thread thread = new Thread(JtSocket);

            //設置爲後臺線程

            thread.IsBackground = true;

            thread.Start();

        }

 

        //Socket服務監聽函數

        void JtSocket()

        {           

            //建立一個接收客戶端通訊的Socket

            Socket accSck = sck.Accept();

            //若是監聽到客戶端有連接，則運行到下一部，提示，連接成功！

            ShowMsg("連接成功！");

        }

問題2：代碼中sck.Listen(10);設置監聽序列，這裏設置爲10是否是，服務端只能處理10個客戶段的請求呢。

答：不是的這裏設置的是一次性只能處理10個，若是還有更多就在後面排隊，等待這10個處理完成，接下來在處理排着對的信息。

開啓服務監聽看一下咱們的聊天界面：

而後咱們再作一個客戶端，連接到服務端。

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建立客戶端連接服務端的Socket———聊天程序(Socket、Thread)

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若是連接服務端的聊天程序則須要知道服務端的Ip地址，端口號。

Socket clientSocket = null;

        Thread thread = null;

        //經過IP地址與端口號與服務端創建連接     

        private void btn_ConServer_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            //這裏的ip地址，端口號都是服務端綁定的相關數據。

            IPAddress ip = IPAddress.Parse(txt_Clientip.Text);

            IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(ip, Convert.ToInt32(txt_Clientport.Text));

            clientSocket.Connect(endpoint);//連接有端口號與IP地址肯定服務端.

        }

而後點擊鏈接服務，查看咱們的聊天界面。（首先先打開服務端應用程序，點擊開啓監聽，而後打開客戶端應用程序，點擊連接服務）

連接成功後，下一步，咱們就開始咱們的聊天信息接收發送了。

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服務端向客戶端發送信息，客戶端接受信息———聊天程序(Socket、Thread)

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1、這裏咱們發送消息是經過Tcp協議以 字節數組的類型形式發送，因此在發送以前咱們須要把要發送，接收的數據作一個轉換爲字節數組的類型。

2、客戶端經過建立的連接服務端的Socket的Receive方法接收消息，服務端經過建立的接受客戶端信息的Socket的Send方法發送消息。

服務端代碼：

 Socket sck = null;

        Thread thread = null;

        //點擊開啓服務端監聽

        private void btn_StarServer_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            //建立一個Socket實例

            //第一個參數表示使用ipv4

            //第二個參數表示發送的是數據流

            //第三個參數表示使用的協議是Tcp協議

            sck = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            //獲取ip地址

            IPAddress ip = IPAddress.Parse(txt_ip.Text);

            //建立一個網絡通訊節點，這個通訊節點包含了ip地址，跟端口號。

            //這裏的端口咱們設置爲1029，這裏設置大於1024，爲何本身查一下端口號範圍使用說明。

            IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ip, int.Parse(txt_port.Text));

            //Socket綁定網路通訊節點

            sck.Bind(endPoint);

            //設置監聽隊列

            sck.Listen(10);

            ShowMsg("開啓監聽！");

 

            //開啓一個線程，放入Socket服務監聽，上一篇博文中沒有介紹這樣的線程實例化方法。這裏特別說下這樣是能夠的。

            Thread thread = new Thread(JtSocket);

            //設置爲後臺線程

            thread.IsBackground = true;

            thread.Start();

        }

 

        Socket accSck = null;

        //Socket服務監聽函數

        void JtSocket()

        {

            while (true)//注意該循環,服務端要持續監聽,要否則一個客戶端連接事後就沒法連接第二個客戶端了。

            {

                //建立一個接收客戶端通訊的Socket

                accSck = sck.Accept();

                //若是監聽到客戶端有連接，則運行到下一部，提示，連接成功！

                ShowMsg("連接成功！");

            }

        }

 

        //消息框裏面數據

        void ShowMsg(string str)

        {

            string Ystr="";

            if (txt_AccMsg.Text != "")

            {

                Ystr = txt_AccMsg.Text + "\r\n";

            }

            txt_AccMsg.Text = Ystr+str;

        }

 

        //向客戶端發送數據

        private void btn_SendSingleMsg_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            string SendMsg = txt_SendMsg.Text;

            if (SendMsg != "")

            {

                byte[] buffer = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(SendMsg); //將要發送的數據，生成字節數組。

                accSck.Send(buffer);

                ShowMsg("向客戶端發送了:" + SendMsg);

            }

        }

客戶端代碼：

  public Form1()

        {

            InitializeComponent();

            TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;

        }

        Socket clientSocket = null;

        Thread thread = null;

        //經過IP地址與端口號與服務端創建連接     

        private void btn_ConServer_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            //這裏的ip地址，端口號都是服務端綁定的相關數據。

            IPAddress ip = IPAddress.Parse(txt_Clientip.Text);

            IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(ip, Convert.ToInt32(txt_Clientport.Text));

            clientSocket.Connect(endpoint);//連接有端口號與IP地址肯定服務端.

 

            //客戶端在接受服務端發送過來的數據是經過Socket 中的Receive方法，

            //該方法會阻斷線程，因此咱們本身爲該方法建立了一個線程

            thread = new Thread(ReceMsg);           

            thread.IsBackground = true;//設置後臺線程

            thread.Start();

        }

        //接收服務端數據

        public void ReceMsg()

        {

            while (true)

            {

                byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 2];

                clientSocket.Receive(buffer);//接收服務端發送過來的數據

                string ReceiveMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer);//把接收到的字節數組轉成字符串顯示在文本框中。

                ShowMsg("接收到數據:" + ReceiveMsg);

            }

        }

 

        //消息框裏面數據

        void ShowMsg(string str)

        {

            string Ystr = "";

            if (txt_ClientMsg.Text != "")

            {

                Ystr = txt_ClientMsg.Text + "\r\n";

            }

            txt_ClientMsg.Text = Ystr + str;

        }

啓動服務端應用程序，點擊啓動服務監聽，啓動客戶端應用程序，點擊鏈接服務，而後在消息框內輸入消息，點擊發送。運行效果以下。

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 接下來作客戶端向服務端發送消息：

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 客戶端向服務端發送信息（文件，字符串），客戶端接受信息———聊天程序(Socket、Thread)

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1、這裏咱們發送不只只有字符串還有文件。他們都是一字節數組的類型發送出去，區別字符串和文件的思想是：把字節數組的第一個值設置爲0跟1，用來區分。

2、這裏發送的文件接受的時候，重命名，還要爲他寫上後綴名。沒有深刻寫。

3、這裏客戶端鏈接服務端的成功後，把客戶端的ip端口號，寫入list列表中，同時也存入Dictionary<string, Socket> socketDir集合中，便於服務端與多個客戶端鏈接時，選擇發送信息。同時也避免了，不知道發送給哪一個客戶端數據。

客戶端代碼：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.Net.Sockets;

using System.Net;

using System.Threading;

using System.IO;

 

namespace CharClient

{

    public partial class Form1 : Form

    {

        public Form1()

        {

            InitializeComponent();

            TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;

        }

        Socket clientSocket = null;

        Thread thread = null;

        //經過IP地址與端口號與服務端創建連接     

        private void btn_ConServer_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            //這裏的ip地址，端口號都是服務端綁定的相關數據。

            IPAddress ip = IPAddress.Parse(txt_Clientip.Text);

            IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(ip, Convert.ToInt32(txt_Clientport.Text));

            clientSocket.Connect(endpoint);//連接有端口號與IP地址肯定服務端.

 

            //客戶端在接受服務端發送過來的數據是經過Socket 中的Receive方法，

            //該方法會阻斷線程，因此咱們本身爲該方法建立了一個線程

            thread = new Thread(ReceMsg);           

            thread.IsBackground = true;//設置後臺線程

            thread.Start();

        }

        //接收服務端數據

        public void ReceMsg()

        {

            while (true)

            {

                byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 2];

                clientSocket.Receive(buffer);//接收服務端發送過來的數據

                string ReceiveMsg = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer);//把接收到的字節數組轉成字符串顯示在文本框中。

                ShowMsg("接收到數據:" + ReceiveMsg);

            }

        }     

        //消息框裏面數據

        void ShowMsg(string str)

        {

            string Ystr = "";

            if (txt_ClientMsg.Text != "")

            {

                Ystr = txt_ClientMsg.Text + "\r\n";

            }

            txt_ClientMsg.Text = Ystr + str;

        }

        //向服務端發送消息

        private void btn_ClientSendSingleMsg_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            string txtMsg = txt_ClientSendMsg.Text;

            byte[] buffer = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(txtMsg);

            byte[] newbuffer = new byte[buffer.Length + 1];//定義一個新數組

            newbuffer[0] = 0;//設置標識，表示發送的是字符串

            Buffer.BlockCopy(buffer, 0, newbuffer, 1, buffer.Length);//源數組中的數據拷貝到新數組中

            clientSocket.Send(newbuffer);//發送新數組中的數據

        }

 

        //向服務端發送文件

        private void btn_ClientSendfile_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            using (FileStream fs = new FileStream(txt_ClientFile.Text, FileMode.Open))

            {

                byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 2];

                int readLength = fs.Read(buffer, 0, buffer.Length);

 

                byte[] newbuffer = new byte[readLength + 1];//定義一個新的數組，而後將原有數組中的數據拷貝該數組中。

                newbuffer[0] = 1;//將第一單元設置爲1，表示傳送的是文件.

 

                //將數據有一個數組拷貝到另外一個數組.

                //第一參數：表示源數組

                //第二個：表示從源數組中的哪一個位置開始拷貝

                //第三個：表示目標數組。

                //第四個：表示從目標數組的哪一個位置開始填充.

                //五：表示：拷貝多少數據

                Buffer.BlockCopy(buffer, 0, newbuffer, 1, readLength);

                clientSocket.Send(newbuffer);

            }

        }

        //打開文件夾，選擇要發送的文件

        private void Btn_see_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            OpenFileDialog openfile = new OpenFileDialog();

            if (openfile.ShowDialog() == DialogResult.OK)

            {

                txt_ClientFile.Text = openfile.FileName;

            }

        }

 

    }

}

服務端代碼：

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.Net.Sockets;

using System.Net;

using System.Threading;

using System.IO;

 

namespace ChatServer

{

    public partial class Form1 : Form

    {

        public Form1()

        {

            InitializeComponent();

            TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;

        }

 

        Socket sck = null;

        Thread thread = null;

        //點擊開啓服務端監聽

        private void btn_StarServer_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            //建立一個Socket實例

            //第一個參數表示使用ipv4

            //第二個參數表示發送的是數據流

            //第三個參數表示使用的協議是Tcp協議

            sck = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

            //獲取ip地址

            IPAddress ip = IPAddress.Parse(txt_ip.Text);

            //建立一個網絡通訊節點，這個通訊節點包含了ip地址，跟端口號。

            //這裏的端口咱們設置爲1029，這裏設置大於1024，爲何本身查一下端口號範圍使用說明。

            IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(ip, Convert.ToInt32(txt_port.Text));//建立一個網絡通訊節點，該節點中包含了IP地址和端口號.

            //Socket綁定網路通訊節點

            sck.Bind(endpoint);

            //設置監聽隊列

            sck.Listen(10);

            ShowMsg("開啓監聽！");

 

            //開啓一個線程，放入Socket服務監聽，上一篇博文中沒有介紹這樣的線程實例化方法。這裏特別說下這樣是能夠的。

            Thread thread = new Thread(ConnectAccept);

            //設置爲後臺線程

            thread.IsBackground = true;

            thread.Start();

        }

 

        //消息框裏面數據

        void ShowMsg(string str)

        {

            string Ystr="";

            if (txt_AccMsg.Text != "")

            {

                Ystr = txt_AccMsg.Text + "\r\n";

            }

            txt_AccMsg.Text = Ystr+str;

        }

 

        //向客戶端發送數據

        private void btn_SendSingleMsg_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            string sendMsg = this.txt_SendMsg.Text;//獲取要發送到客戶端的文本

            byte[] buffer = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(sendMsg);//生成字節數組

            if (!string.IsNullOrEmpty(this.lsb_Ips.Text))

            {

                string ipendpoint = this.lsb_Ips.Text;//在服務端，選擇與客戶端進行通訊的IP地址與端口號

                socketDir[ipendpoint].Send(buffer);//向客戶端發送數據

 

                ShowMsg("向客戶端發送了:" + sendMsg);

            }

            else

            {

                MessageBox.Show("請選擇與哪一個客戶端進行通訊");

            }

        }

 

        //  Socket newSoket = null;//.：不能將與客戶端進行通訊的Socket定義成全局的.

        Dictionary<string, Socket> socketDir = new Dictionary<string, Socket>();//將每個與客戶端進行通訊的Socket放到該集合中.

        public void ConnectAccept()

        {

            while (true)//注意該循環,服務端要持續監聽

            {

                Socket newSoket = sck.Accept();//接收客戶端發過來的數據，而且建立了一個新的Socket實例.

                socketDir.Add(newSoket.RemoteEndPoint.ToString(), newSoket);//將負責與客戶端進行通訊的Socket實例添加到集合中。

                lsb_Ips.Items.Add(newSoket.RemoteEndPoint.ToString());

                ShowMsg("客戶端連接成功!");

 

 

                ParameterizedThreadStart par = new

                 ParameterizedThreadStart(RecevieMsg);

                Thread thread = new Thread(par);//因爲服務端接收客戶端發送過來的數據是經過Recevie方法，該方法會阻斷線程，因此咱們從新定義一個針對該方法的線程.

                // thread.SetApartmentState(ApartmentState.STA);

                thread.IsBackground = true;

                thread.Start(newSoket);//注意：不要忘記傳遞socket實例

            }

        }

        //該方法負責接收從客戶端發送過來的數據

        public void RecevieMsg(object socket)

        {

            Socket newSocket = socket as Socket;//轉成對應的Socket類型

            while (true)

            {

                byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 2];

                int receiveLength = -1;

                try  //因爲Socket中的Receive方法容易拋出異常，因此咱們在這裏要捕獲異常。

                {

                    receiveLength = newSocket.Receive(buffer);//接收從客戶端發送過來的數據

                }

                catch (SocketException ex)//注意：在捕獲異常時，先肯定具體的異常類型。

                {

                    ShowMsg("出現了異常:" + ex.Message);

                    socketDir.Remove(newSocket.RemoteEndPoint.ToString());//若是出現了異常，將該Socket實例從集合中移除

                    lsb_Ips.Items.Remove(newSocket.RemoteEndPoint.ToString());

                    break;//出現異常之後，終止整個循環的執行

                }

                catch (Exception ex)

                {

                    ShowMsg("出現了異常:" + ex.Message);

                    break;

                }

                if (buffer[0] == 0)//表示字符串

                {

                    string str = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(buffer, 1, receiveLength - 1);//注意，是從下標爲1的開始轉成字符串，爲0的是標識。

                    ShowMsg(str);

                }

                else if (buffer[0] == 1)//表示文件

                {

                    SaveFileDialog savafile = new SaveFileDialog();

                    if (savafile.ShowDialog() == DialogResult.OK)

                    {

                        using (FileStream fs = new FileStream(savafile.FileName, FileMode.Create))

                        {

                            fs.Write(buffer, 1, receiveLength - 1);//將文件寫到磁盤上，從1開始到receiveLength-1

                            ShowMsg("文件寫成功!");

                        }

                    }

                }

            }

        }

 

    }

}

啓動服務端應用程序，點擊啓動服務監聽，能夠同時啓動多個客戶端應用程序，都要先點擊鏈接服務，而後在消息框內輸入消息，也能夠選取文件，點擊發送。運行效果以下。

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 總結：剩餘一個羣發，我沒寫上去，相信你若是看明白了上面我所寫的的話，這個羣發，就so easy了。再次友情提醒一下，若是你不懂多線程，個人上一篇博客就是對他的淺解