C#網(wǎng)絡(luò)編程基本概念TCP淺析
C#網(wǎng)絡(luò)編程基本概念之面向連接的傳輸協(xié)議TCP是什么呢？讓我們開始介紹吧：
對于TCP協(xié)議我不想說太多東西，這屬于大學(xué)課程，又涉及計算機科學(xué)，而我不是“學(xué)院派”，對于這部分內(nèi)容，我覺得作為開發(fā)人員，只需要掌握與程序相關(guān)的概念就可以了，不需要做太艱深的研究。
C#網(wǎng)絡(luò)編程中我們首先知道TCP是面向連接的，它的意思是說兩個遠程主機（或者叫進程，因為實際上遠程通信是進程之間的通信，而進程則是運行中的程序），必須首先進行一個握手過程，確認連接成功，之后才能傳輸實際的數(shù)據(jù)。比如說進程A想將字符串“It's a fine day today”發(fā)給進程B，它首先要建立連接。在這一過程中，它首先需要知道進程B的位置（主機地址和端口號）。隨后發(fā)送一個不包含實際數(shù)據(jù)的請求報文，我們可以將這個報文稱之為“hello”。如果進程B接收到了這個“hello”，就向進程A回復(fù)一個“hello”，進程A隨后才發(fā)送實際的數(shù)據(jù)“It's a fine day today”。
C#網(wǎng)絡(luò)編程中關(guān)于TCP第二個需要了解的，就是它是全雙工的。意思是說如果兩個主機上的進程（比如進程A、進程B），一旦建立好連接，那么數(shù)據(jù)就既可以由A流向B，也可以由B流向A。除此以外，它還是點對點的，意思是說一個TCP連接總是兩者之間的，在發(fā)送中，通過一個連接將數(shù)據(jù)發(fā)給多個接收方是不可能的。TCP還有一個特性，就是稱為可靠的數(shù)據(jù)傳輸，意思是連接建立后，數(shù)據(jù)的發(fā)送一定能夠到達，并且是有序的，就是說發(fā)的時候你發(fā)了ABC，那么收的一方收到的也一定是ABC，而不會是BCA或者別的什么。
編程中與TCP相關(guān)的最重要的一個概念就是套接字。我們應(yīng)該知道七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如果我們將上面的應(yīng)用程、表示層、會話層籠統(tǒng)地算作一層（有的教材便是如此劃分的），那么我們編寫的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序就位于應(yīng)用層，而大家知道TCP是屬于傳輸層的協(xié)議，那么我們在應(yīng)用層如何使用傳輸層的服務(wù)呢（消息發(fā)送或者文件上傳下載）？大家知道在應(yīng)用程序中我們用接口來分離實現(xiàn)，在應(yīng)用層和傳輸層之間，則是使用套接字來進行分離。它就像是傳輸層為應(yīng)用層開的一個小口，應(yīng)用程序通過這個小口向遠程發(fā)送數(shù)據(jù)，或者接收遠程發(fā)來的數(shù)據(jù)；而這個小口以內(nèi)，也就是數(shù)據(jù)進入這個口之后，或者數(shù)據(jù)從這個口出來之前，我們是不知道也不需要知道的，我們也不會關(guān)心它如何傳輸，這屬于網(wǎng)絡(luò)其它層次的工作。
舉個C#網(wǎng)絡(luò)編程例子，如果你想寫封郵件發(fā)給遠方的朋友，那么你如何寫信、將信打包，屬于應(yīng)用層，信怎么寫，怎么打包完全由我們做主；而當(dāng)我們將信投入郵筒時，郵筒的那個口就是套接字，在進入套接字之后，就是傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層等（郵局、公路交管或者航線等）其它層次的工作了。我們從來不會去關(guān)心信是如何從西安發(fā)往北京的，我們只知道寫好了投入郵筒就OK了。可以用下面這兩幅圖來表示它：
注意在上面C#網(wǎng)絡(luò)編程圖中，兩個主機是對等的，但是按照約定，我們將發(fā)起請求的一方稱為客戶端，將另一端稱為服務(wù)端?？梢钥闯鰞蓚€程序之間的對話是通過套接字這個出入口來完成的，實際上套接字包含的最重要的也就是兩個信息：連接至遠程的本地的端口信息(本機地址和端口號)，連接到的遠程的端口信息(遠程地址和端口號)。注意上面詞語的微妙變化，一個是本地地址，一個是遠程地址。
這里又出現(xiàn)了了一個名詞端口。一般來說我們的計算機上運行著非常多的應(yīng)用程序，它們可能都需要同遠程主機打交道，所以遠程主機就需要有一個ID來標識它想與本地機器上的哪個應(yīng)用程序打交道，這里的ID就是端口。將端口分配給一個應(yīng)用程序，那么來自這個端口的數(shù)據(jù)則總是針對這個應(yīng)用程序的。有這樣一個很好的例子：可以將主機地址想象為電話號碼，而將端口號想象為分機號。
在.NET中，盡管我們可以直接對套接字編程，但是.NET提供了兩個類將對套接字的編程進行了一個封裝，使我們的使用能夠更加方便，這兩個類是TcpClient和TcpListener，它與套接字的關(guān)系如下：
從上面圖中可以看出TcpClient和TcpListener對套接字進行了封裝。從中也可以看出，TcpListener位于接收流的位置，TcpClient位于輸出流的位置（實際上TcpListener在收到一個請求后，就創(chuàng)建了TcpClient，而它本身則持續(xù)處于偵聽狀態(tài)，收發(fā)數(shù)據(jù)都可以由TcpClient完成。這個圖有點不夠準確，而我暫時沒有想到更好的畫法，后面看到代碼時會更加清楚一些）。
C#網(wǎng)絡(luò)編程中我們考慮這樣一種情況：兩臺主機，主機A和主機B，起初它們誰也不知道誰在哪兒，當(dāng)它們想要進行對話時，總是需要有一方發(fā)起連接，而另一方則需要對本機的某一端口進行偵聽。而在偵聽方收到連接請求、并建立起連接以后，它們之間進行收發(fā)數(shù)據(jù)時，發(fā)起連接的一方并不需要再進行偵聽。因為連接是全雙工的，它可以使用現(xiàn)有的連接進行收發(fā)數(shù)據(jù)。而我們前面已經(jīng)做了定義：將發(fā)起連接的一方稱為客戶端，另一段稱為服務(wù)端，則現(xiàn)在可以得出：總是服務(wù)端在使用TcpListener類，因為它需要建立起一個初始的連接。
C#網(wǎng)絡(luò)編程基本概念TCP的基本概念就向你介紹到這里，希望對你了解和學(xué)習(xí)C#網(wǎng)絡(luò)編程基本概念TCP有所幫助。
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