17.Socket类同步常用成员

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  1. 17.网络通信-套接字Socket-Socket的重要API
    1. 17.1 知识点
      1. Socket套接字的作用
      2. Socket的类型、构造函数和实例化
        1. 构造函数参数说明
          1. 参数一：AddressFamily
          2. 参数二：SocketType
          3. 参数三：ProtocolType
          4. SocketType和ProtocolType的常用搭配：
        2. 实例化Socket对象
      3. Socket的常用属性
        1. Socket.Connected 套接字的连接状态
        2. Socket.SocketType 套接字的类型
        3. Socket.ProtocolType 套接字的协议类型
        4. Socket.AddressFamily 套接字的寻址方案
        5. Socket.Available 套接字可读取字节数
        6. Socket.LocalEndPoint 本机EndPoint对象
        7. Socket.RemoteEndPoint 远程EndPoint对象
      4. Socket的常用方法
        1. 服务端
          1. Socket.Bind 绑定IP和端口
          2. Socket.Listen 设置客户端连接的最大数
          3. Socket.Accept 等待客户端连入
        2. 客户端
          1. Socket.Connect 连接远程服务端
        3. 客户端服务端通用
          1. 同步异步收发数据 之后讲解
          2. Socket.Shutdown 释放连接并关闭Socket
          3. Socket.Close 关闭连接释放所有Socket关联资源
      5. 总结
    2. 17.2 知识点代码
    3. 17.3 练习题
      1. 请分别声明用于TCP和UDP网络通信的Socket对象

17.网络通信-套接字Socket-Socket的重要API

17.1 知识点

Socket套接字的作用

  • Socket套接字是C#提供给我们用于网络通信的一个类（在其它语言当中也有对应的Socket类）。

  • 类名：Socket

  • 命名空间：System.Net.Sockets。

  • Socket套接字是支持TCP/IP网络通信的基本操作单位。一个套接字对象包含以下关键信息：

    1. 本机的IP地址和端口
    2. 对方主机的IP地址和端口
    3. 双方通信的协议信息

  • 一个Sccket对象表示一个本地或者远程套接字信息。它可以被视为一个数据通道。这个通道连接与客户端和服务端之间，数据的发送和接受均通过这个通道进行。

  • 一般在制作长连接游戏时，我们会使用Socket套接字作为我们的通信方案。我们通过它连接客户端和服务端，通过它来收发消息。你可以把它抽象的想象成一根管子，插在客户端和服务端应用程序上，通过这个管子来传递交换信息。

Socket的类型、构造函数和实例化

Socket套接字有3种不同的类型：

  1. 流套接字：主要用于实现TCP通信，提供了面向连接、可靠的、有序的、数据无差错且无重复的数据传输服务。
  2. 数据报套接字：主要用于实现UDP通信，提供了无连接的通信服务，数据包的长度不能大于32KB，不提供正确性检查，不保证顺序，可能出现重发、丢失等情况。
  3. 原始套接字（不常用，不深入讲解）：主要用于实现IP数据包通信，用于直接访问协议的较低层，常用于侦听和分析数据包。

通过Socket的构造函数，我们可以申明不同类型的套接字。Socket的构造函数主要有三种重载，我们着重学习 AddressFamily、SocketType、ProtocolType 的重载：

public Socket(AddressFamily addressFamily, SocketType socketType, ProtocolType protocolType);

构造函数参数说明

参数一：AddressFamily
  • 网络寻址枚举类型，决定寻址方案。
  • 常用：
    1. InterNetwork：IPv4寻址。
    2. InterNetwork6：IPv6寻址。
  • 做了解：
    1. UNIX：UNIX本地到主机地址。
    2. ImpLink：ARPANETIMP地址。
    3. Ipx：IPX或SPX地址。
    4. Iso：ISO协议的地址。
    5. Osi：OSI协议的地址。
    6. NetBios：NetBios地址。
    7. Atm：本机ATM服务地址。
参数二：SocketType
  • 套接字枚举类型，决定使用的套接字类型。
  • 常用：
    1. Dgram：支持数据报，最大长度固定的无连接、不可靠的消息（主要用于UDP通信）。
    2. Stream：支持可靠、双向、基于连接的字节流（主要用于TCP通信）。
  • 做了解：
    1. Raw：支持对基础传输协议的访问。
    2. Rdm：支持无连接、面向消息、以可靠方式发送的消息。
    3. Seqpacket：提供排序字节流的面向连接且可靠的双向传输。
参数三：ProtocolType
  • 协议类型枚举类型，决定套接字使用的通信协议。
  • 常用：
    1. TCP：TCP传输控制协议。
    2. UDP：UDP用户数据报协议。
  • 做了解：
    1. IP：IP网际协议。
    2. Icmp：Icmp网际消息控制协议。
    3. Igmp：Igmp网际组管理协议。
    4. Ggp：网关到网关协议。
    5. IPv4：Internet协议版本4。
    6. Pup：PARC通用数据包协议。
    7. Idp：Internet数据报协议。
    8. Raw：原始IP数据包协议。
    9. Ipx：Internet数据包交换协议。
    10. Spx：顺序包交换协议。
    11. IcmpV6：用于IPv6的Internet控制消息协议。
SocketType和ProtocolType的常用搭配：
  • SocketType.Dgram + ProtocolType.Udp = UDP协议通信（常用，主要学习）。
  • SocketType.Stream + ProtocolType.Tcp = TCP协议通信（常用，主要学习）。
  • SocketType.Raw + ProtocolType.Icmp = Internet控制报文协议（了解）。
  • SocketType.Raw + ProtocolType.Raw = 简单的IP包通信（了解）。

实例化Socket对象

我们必须掌握的是TCP和UDP的Socket

//TCP流套接字
Socket socketTcp = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

//UDP数据报套接字
Socket socketUdp = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

Socket的常用属性

Socket.Connected 套接字的连接状态

//1.套接字的连接状态
if(socketTcp.Connected)
{

}

Socket.SocketType 套接字的类型

//2.获取套接字的类型
print(socketTcp.SocketType);

Socket.ProtocolType 套接字的协议类型

//3.获取套接字的协议类型
print(socketTcp.ProtocolType);

Socket.AddressFamily 套接字的寻址方案

//4.获取套接字的寻址方案
print(Socket.AddressFamily);

Socket.Available 套接字可读取字节数

//5.从网络中获取准备读取的数据数据量 包含多少字节
print(socketTcp.Available);

Socket.LocalEndPoint 本机EndPoint对象

//6.获取本机EndPoint对象
//(注意 ：IPEndPoint继承EndPoint) IPEndPoint是IP地址和端口号的组合
//socketTcp.LocalEndPoint as IPEndPoint

Socket.RemoteEndPoint 远程EndPoint对象

//7.获取远程EndPoint对象 IPEndPoint是IP地址和端口号的组合
//socketTcp.RemoteEndPoint as IPEndPoint

Socket的常用方法

服务端

Socket.Bind 绑定IP和端口
//  1-1:绑定IP和端口 Bind方法 传入IPEndPoint对象 
IPEndPoint iPEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8080);
socketTcp.Bind(iPEndPoint);
Socket.Listen 设置客户端连接的最大数
//  1-2:设置客户端连接的最大数量 Listen方法 传入整形数字
socketTcp.Listen(10);
Socket.Accept 等待客户端连入
//  1-3:等待客户端连入 Accept方法 会返回一个Socket对象 之后和客户端连接时就使用这个对象
socketTcp.Accept();

客户端

Socket.Connect 连接远程服务端
//  1-1:连接远程服务端 Connect方法 传入IPEndPoint对象 连接远程IP和端口
socketTcp.Connect(IPAddress.Parse("118.12.123.11"), 8080);

客户端服务端通用

同步异步收发数据 之后讲解
//  1-1:同步发送和接收数据 之后讲解
//  1-2:异步发送和接收数据 之后讲解
Socket.Shutdown 释放连接并关闭Socket
//  1-3:释放连接并关闭Socket，先与Close调用  可以防止再发送和接收 选择Both是同时防止发送和接收
socketTcp.Shutdown(SocketShutdown.Both);
Socket.Close 关闭连接释放所有Socket关联资源
//  1-4:关闭连接，释放所有Socket关联资源
socketTcp.Close();

总结

这节课我们只是对Socket有一个大体的认识。
主要要建立的概念就是TCP和UDP两种长连接通信方案都是基于Socket套接字的。
我们之后只需要使用其中的各种方法，就可以进行网络连接和网络通信了。
这节课必须掌握的内容就是如何声明TCP和UDP的Socket套接字。

17.2 知识点代码

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using UnityEngine;

public class Lesson17_网络通信_套接字Socket_Socket的重要API : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        #region 知识点一 Socket套接字的作用

        //它是C#提供给我们用于网络通信的一个类（在其它语言当中也有对应的Socket类）
        //类名：Socket
        //命名空间：System.Net.Sockets

        //Socket套接字是支持TCP/IP网络通信的基本操作单位
        //一个套接字对象包含以下关键信息
        //1.本机的IP地址和端口
        //2.对方主机的IP地址和端口
        //3.双方通信的协议信息

        //一个Sccket对象表示一个本地或者远程套接字信息
        //它可以被视为一个数据通道
        //这个通道连接与客户端和服务端之间
        //数据的发送和接受均通过这个通道进行

        //一般在制作长连接游戏时，我们会使用Socket套接字作为我们的通信方案
        //我们通过它连接客户端和服务端，通过它来收发消息
        //你可以把它抽象的想象成一根管子，插在客户端和服务端应用程序上，通过这个管子来传递交换信息

        #endregion

        #region 知识点二 Socket的类型

        //Socket套接字有3种不同的类型
        //1.流套接字
        //  主要用于实现TCP通信，提供了面向连接、可靠的、有序的、数据无差错且无重复的数据传输服务
        //2.数据报套接字
        //  主要用于实现UDP通信，提供了无连接的通信服务，数据包的长度不能大于32KB，不提供正确性检查，不保证顺序，可能出现重发、丢失等情况
        //3.原始套接字（不常用，不深入讲解）
        //  主要用于实现IP数据包通信，用于直接访问协议的较低层，常用于侦听和分析数据包

        //通过Socket的构造函数 我们可以申明不同类型的套接字
        //Socket的构造函数主要有三种重载 我们着重学习 AddressFamily SocketType ProtocolType 的重载
        //public Socket(AddressFamily addressFamily, SocketType socketType, ProtocolType protocolType);

        //参数一：AddressFamily 网络寻址 枚举类型，决定寻址方案
        //  常用：
        //  1.InterNetwork  IPv4寻址
        //  2.InterNetwork6 IPv6寻址
        //  做了解：
        //  1.UNIX          UNIX本地到主机地址 
        //  2.ImpLink       ARPANETIMP地址
        //  3.Ipx           IPX或SPX地址
        //  4.Iso           ISO协议的地址
        //  5.Osi           OSI协议的地址
        //  7.NetBios       NetBios地址
        //  9.Atm           本机ATM服务地址

        //参数二：SocketType 套接字枚举类型，决定使用的套接字类型
        //  常用：
        //  1.Dgram         支持数据报，最大长度固定的无连接、不可靠的消息(主要用于UDP通信)
        //  2.Stream        支持可靠、双向、基于连接的字节流（主要用于TCP通信）
        //  做了解：
        //  1.Raw           支持对基础传输协议的访问
        //  2.Rdm           支持无连接、面向消息、以可靠方式发送的消息
        //  3.Seqpacket     提供排序字节流的面向连接且可靠的双向传输

        //参数三：ProtocolType 协议类型枚举类型，决定套接字使用的通信协议
        //  常用：
        //  1.TCP           TCP传输控制协议
        //  2.UDP           UDP用户数据报协议
        //  做了解：
        //  1.IP            IP网际协议
        //  2.Icmp          Icmp网际消息控制协议
        //  3.Igmp          Igmp网际组管理协议
        //  4.Ggp           网关到网关协议
        //  5.IPv4          Internet协议版本4
        //  6.Pup           PARC通用数据包协议
        //  7.Idp           Internet数据报协议
        //  8.Raw           原始IP数据包协议
        //  9.Ipx           Internet数据包交换协议
        //  10.Spx          顺序包交换协议
        //  11.IcmpV6       用于IPv6的Internet控制消息协议

        //2、3参数的常用搭配：
        //       SocketType.Dgram  +  ProtocolType.Udp  = UDP协议通信（常用，主要学习）
        //       SocketType.Stream  +  ProtocolType.Tcp  = TCP协议通信（常用，主要学习）
        //       SocketType.Raw  +  ProtocolType.Icmp  = Internet控制报文协议（了解）
        //       SocketType.Raw  +  ProtocolType.Raw  = 简单的IP包通信（了解）

        //我们必须掌握的
        //TCP流套接字
        Socket socketTcp = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

        //UDP数据报套接字
        Socket socketUdp = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

        #endregion

        #region 知识点三 Socket的常用属性

        //1.套接字的连接状态
        if(socketTcp.Connected)
        {

        }

        //2.获取套接字的类型
        print(socketTcp.SocketType);

        //3.获取套接字的协议类型
        print(socketTcp.ProtocolType);

        //4.获取套接字的寻址方案
        print(socketTcp.AddressFamily);

        //5.从网络中获取准备读取的数据数据量 包含多少字节
        print(socketTcp.Available);

        //6.获取本机EndPoint对象(注意 ：IPEndPoint继承EndPoint) IPEndPoint是IP地址和端口号的组合
        //socketTcp.LocalEndPoint as IPEndPoint

        //7.获取远程EndPoint对象 IPEndPoint是IP地址和端口号的组合
        //socketTcp.RemoteEndPoint as IPEndPoint

        #endregion

        #region 知识点四 Socket的常用方法

        //1.主要用于服务端
        //  1-1:绑定IP和端口 Bind方法 传入IPEndPoint对象 
        IPEndPoint iPEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8080);
        socketTcp.Bind(iPEndPoint);
        //  1-2:设置客户端连接的最大数量 Listen方法 传入整形数字
        socketTcp.Listen(10);
        //  1-3:等待客户端连入 Accept方法 会返回一个Socket对象 之后和客户端连接时就使用这个对象
        socketTcp.Accept();

        //2.主要用于客户端
        //  1-1:连接远程服务端 Connect方法 传入IPEndPoint对象 连接远程IP和端口
        socketTcp.Connect(IPAddress.Parse("118.12.123.11"), 8080);

        //3.客户端服务端都会用的
        //  1-1:同步发送和接收数据 之后讲解
        //  1-2:异步发送和接收数据 之后讲解
        //  1-3:释放连接并关闭Socket，先与Close调用  可以防止再发送和接收 选择Both是同时防止发送和接收
        socketTcp.Shutdown(SocketShutdown.Both);
        //  1-4:关闭连接，释放所有Socket关联资源
        socketTcp.Close();

        #endregion

        #region 总结
        //这节课我们只是对Socket有一个大体的认识
        //主要要建立的概念就是
        //TCP和UDP两种长连接通信方案都是基于Socket套接字的
        //我们之后只需要使用其中的各种方法，就可以进行网络连接和网络通信了
        //这节课必须掌握的内容就是如何声明TCP和UDP的Socket套接字
        #endregion
    }
}

17.3 练习题

请分别声明用于TCP和UDP网络通信的Socket对象

//TCP流套接字
Socket socketTcp = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

//UDP数据报套接字
Socket socketUdp = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
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