客户端发送,服务端接收并输出
1. 服务端程序
我们可以在 TcpClient
上调用 GetStream()
方法来获得连接到远程计算机的流。注意这里我用了远程
这个词,当在客户端调用时,它得 到连接服务端的流;当在服务端调用时,它获得连接客户端的流。接下来我们来看一下代码,我们先看服务端(注意这里没有使用 do/while 循环):
class Server {
static void Main(string[] args) {
const int BufferSize = 8192; // 缓存大小,8192 字节
Console.WriteLine("Server is running ... ");
IPAddress ip = new IPAddress(new byte[] { 127, 0, 0, 1 });
TcpListener listener = new TcpListener(ip, 8500);
listener.Start(); // 开始侦听
Console.WriteLine("Start Listening ...");
// 获取一个连接,中断方法
TcpClient remoteClient = listener.AcceptTcpClient();
// 打印连接到的客户端信息
Console.WriteLine("Client Connected!{0} <-- {1}",
remoteClient.Client.LocalEndPoint, remoteClient.Client.RemoteEndPoint);
// 获得流,并写入 buffer 中
NetworkStream streamToClient = remoteClient.GetStream();
byte[] buffer = new byte[BufferSize];
int bytesRead = streamToClient.Read(buffer, 0, BufferSize);
Console.WriteLine("Reading data, {0} bytes ...", bytesRead);
// 获得请求的字符串
string msg = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, bytesRead);
Console.WriteLine("Received: {0}", msg);
// 按 Q 退出
}
}
这段程序的上半部分已经很熟悉了,我就不再解释。remoteClient.GetStream()方法获取到了连接至客户端的流,然后从流中读出 数据 并保存在了 buffer 缓存中,随后使用 Encoding.Unicode.GetString()方法,从缓存中获取到了实际的字符串。最后将字符 串打印在了控 制台上。这段代码有个地方需要注意:在能够读取的字符串的总字节数大于 BufferSize 的时候会出现字符串截断现象,因为缓存中的数 目总 是有限的,而对于大对象,比如说图片或者其它文件来说,则必须采用“分次读取然后转存”这种方式,比如这样:
// 获取字符串
byte[] buffer = new byte[BufferSize];
int bytesRead; // 读取的字节数
MemoryStream msStream = new MemoryStream();
do {
bytesRead = streamToClient.Read(buffer, 0, BufferSize);
msStream.Write(buffer, 0, bytesRead);
} while (bytesRead > 0);
buffer = msStream.GetBuffer();
string msg = Encoding.Unicode.GetString(buffer);
这里我没有使用这种方法,一个是因为不想关注在太多的细节上面,一个是因为对于字符串来说,8192 字节已经很多了,我们通常不 会传递这么多的文 本。当使用 Unicode 编码时,8192 字节可以保存 4096 个汉字和英文字符。使用不同的编码方式,占用的字节数有 很大的差异,在本文最后面,有一段 小程序,可以用来测试 Unicode、UTF8、ASCII 三种常用编码方式对字符串编码时,占用的字节 数大小。
现在对客户端不做任何修改,然后运行先运行服务端,再运行客户端。结果我们会发现这样一件事:服务端再打印完“Client Connected! 127.0.0.1:8500 <-- 127.0.0.1:xxxxx”之后,再次被阻塞了,而没有输出“Reading data, {0} bytes ...”。可见,与 AcceptTcpClient()方法 类似,这个 Read()方法也是同步的,只有当客户端发送数据的时候,服务端才会读取数据、运行此方法,否则它便会一直等待。
客户端程序
接下来我们编写客户端向服务器发送字符串的代码,与服务端类似,它先获取连接服务器端的流,将字符串保存到 buffer 缓存中,再将 缓存写入流,写入流这一过程,相当于将消息发往服务端。
class Client {
static void Main(string[] args) {
Console.WriteLine("Client Running ...");
TcpClient client;
try {
client = new TcpClient();
client.Connect("localhost", 8500); // 与服务器连接
} catch (Exception ex) {
Console.WriteLine(ex.Message);
return;
}
// 打印连接到的服务端信息
Console.WriteLine("Server Connected!{0} --> {1}",
client.Client.LocalEndPoint, client.Client.RemoteEndPoint);
string msg = "\"Welcome To TraceFact.Net\"";
NetworkStream streamToServer = client.GetStream();
byte[] buffer = Encoding.Unicode.GetBytes(msg); // 获得缓存
streamToServer.Write(buffer, 0, buffer.Length); // 发往服务器
Console.WriteLine("Sent: {0}", msg);
// 按 Q 退出
}
}
现在再次运行程序,得到的输出为:
// 服务端
Server is running ...
Start Listening ...
Client Connected!127.0.0.1:8500 <-- 127.0.0.1:7847
Reading data, 52 bytes ...
Received: "Welcome To TraceFact.Net"
输入"Q"键退出。
// 客户端
Client Running ...
Server Connected!127.0.0.1:7847 --> 127.0.0.1:8500
Sent: "Welcome To TraceFact.Net"
输入"Q"键退出。
再继续进行之前,我们假设客户端可以发送多条消息,而服务端要不断的接收来自客户端发送的消息,但是上面的代码只能接收客户端 发来的一条消息,因为 它已经输出了“输入 Q 键退出”,说明程序已经执行完毕,无法再进行任何动作。此时如果我们再开启一个客户 端,那么出现的情况是:客户端可以与服务器建立连 接,也就是 netstat-a 显示为 ESTABLISHED,这是操作系统所知道的;但是由于 服务端的程序已经执行到了最后一步,只能输入 Q 键退出,无法 再采取任何的动作。
回想一个上面我们需要一个服务器对应多个客户端时,对 AcceptTcpClient()方法的处理办法,将它放在了 do/while 循环中;类似地, 当我们需要一个服务端对同一个客户端的多次请求服务时,可以将 Read()方法放入到 do/while 循环中。
现在,我们大致可以得出这样几个结论:
- 如果不使用 do/while 循环,服务端只有一个 listener.AcceptTcpClient()方法和一个TcpClient.GetStream().Read()方法,则服务端只能处理到同一客户端的一条请求。
- 如果使用一个 do/while 循环,并将 listener.AcceptTcpClient()方法和 TcpClient.GetStream().Read()方法都放在这个循环以内,那么服务端将可以处理多个客户端的一条请求。
- 如果使用一个 do/while 循环,并将 listener.AcceptTcpClient()方法放在循环之外,将TcpClient.GetStream().Read()方法放在循环以内,那么服务端可以处理一个客户端的多条请求。
- 如果使用两个 do/while 循环,对它们进行分别嵌套,那么结果是什么呢?结果并不是可以处理多个客户端的多条请求。因为里层的 do /while 循环总是在为一个客户端服务,因为它会中断在TcpClient.GetStream().Read()方法的位置,而无法执行完毕。即使可 以通过某种方式让里层循环退出,比如客户端往服务端发去“exit”字符串时,服务端也只能挨个对客户端提供服务。如果服务端想执行多个客户端的多个请 求,那么服务端就需要采用多线程。主线程,也就是执行外层do/while 循环的线程,在收到一个 TcpClient 之后,必须将里层的 do/while 循环交给新线程去执行,然后主线程快速地重新回到 listener.AcceptTcpClient()的位置,以响应其它的客户端。
对于第四种情况,实际上是构建一个服务端更为通常的情况,所以需要专门开辟一个章节讨论,这里暂且放过。而我们上面所做的,即 是列出的第一种情况,接下来我们再分别看一下第二种和第三种情况。
对于第二种情况,我们按照上面的叙述先对服务端进行一下改动:
do {
// 获取一个连接,中断方法
TcpClient remoteClient = listener.AcceptTcpClient();
// 打印连接到的客户端信息
Console.WriteLine("Client Connected!{0} <-- {1}",
remoteClient.Client.LocalEndPoint, remoteClient.Client.RemoteEndPoint);
// 获得流,并写入 buffer 中
NetworkStream streamToClient = remoteClient.GetStream();
byte[] buffer = new byte[BufferSize];
int bytesRead = streamToClient.Read(buffer, 0, BufferSize);
Console.WriteLine("Reading data, {0} bytes ...", bytesRead);
// 获得请求的字符串
string msg = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, bytesRead);
Console.WriteLine("Received: {0}", msg);
} while (true);
然后启动多个客户端,在服务端应该可以看到下面的输出(客户端没有变化):
Server is running ...
Start Listening ...
Client Connected!127.0.0.1:8500 <-- 127.0.0.1:8196
Reading data, 52 bytes ...
Received: "Welcome To TraceFact.Net"
Client Connected!127.0.0.1:8500 <-- 127.0.0.1:8199
Reading data, 52 bytes ...
Received: "Welcome To TraceFact.Net"
由第 2 种情况改为第 3 种情况,只需要将 do 向下挪动几行就可以了:
// 获取一个连接,中断方法
TcpClient remoteClient = listener.AcceptTcpClient();
// 打印连接到的客户端信息
Console.WriteLine("Client Connected!{0} <-- {1}",
remoteClient.Client.LocalEndPoint, remoteClient.Client.RemoteEndPoint);
// 获得流,并写入 buffer 中
NetworkStream streamToClient = remoteClient.GetStream();
do {
byte[] buffer = new byte[BufferSize];
int bytesRead = streamToClient.Read(buffer, 0, BufferSize);
Console.WriteLine("Reading data, {0} bytes ...", bytesRead);
// 获得请求的字符串
string msg = Encoding.Unicode.GetString(buffer, 0, bytesRead);
Console.WriteLine("Received: {0}", msg);
} while (true);
然后我们再改动一下客户端,让它发送多个请求。当我们按下 S 的时候,可以输入一行字符串,然后将这行字符串发送到服务端;当我 们输入 X 的时候则退出循环:
NetworkStream streamToServer = client.GetStream();
ConsoleKey key;
Console.WriteLine("Menu: S - Send, X - Exit");
do {
key = Console.ReadKey(true).Key;
if (key == ConsoleKey.S) {
// 获取输入的字符串
Console.Write("Input the message: ");
string msg = Console.ReadLine();
byte[] buffer = Encoding.Unicode.GetBytes(msg); // 获得缓存
streamToServer.Write(buffer, 0, buffer.Length); // 发往服务器
Console.WriteLine("Sent: {0}", msg);
}
} while (key != ConsoleKey.X);
接下来我们先运行服务端,然后再运行客户端,输入一些字符串,来进行测试,应该能够看到下面的输出结果:
// 服务端
Server is running ...
Start Listening ...
Client Connected!127.0.0.1:8500 <-- 127.0.0.1:11004
Reading data, 44 bytes ...
Received: 欢迎访问我的博客:TraceFact.Net
Reading data, 14 bytes ...
Received: 我们一起进步!
//客户端
Client Running ...
Server Connected!127.0.0.1:11004 --> 127.0.0.1:8500
Menu: S - Send, X - Exit
Input the message: 欢迎访问我的博客:TraceFact.Net
Sent: 欢迎访问我的博客:TraceFact.Net
Input the message: 我们一起进步!
Sent: 我们一起进步!
这里还需要注意一点,当客户端在 TcpClient 实例上调用 Close()方法,或者在流上调用 Dispose()方法,服务端的 streamToClient.Read() 方法会持续地返回 0,但是不抛出异常,所以会产生一个无限循环;而如果直接关闭掉客户端,或者客户端执行完毕 但没有调用 stream.Dispose()或者 TcpClient.Close(),如果服务器端此时仍阻塞在 Read()方法处,则会在服务器端抛出 异常:“远程主机强制关闭 了一个现有连接”。因此,我们将服务端的 streamToClient.Read()方法需要写在一个 try/catch 中。同 理,如果在服务端已经连接到客 户端之后,服务端调用 remoteClient.Close(),则客户端会得到异常“无法将数据写入传输连接: 您的主机中的软件放弃了一个已建立的 连接。”;而如果服务端直接关闭程序的话,则客户端会得到异常“无法将数据写入传输连接: 远程主机强迫关闭了一个现有的连接。”。 因此,它们的读写操作必须都放入到 try/catch 块中。