网络开发技术基础听课笔记

在计算机网络中，为了标识每一台计算机，有必要给每一台计算机一个唯一的地址。

计算机中有网络设备–网卡，网卡中都拥有一个地址，称之为MAC地址，又称为物理地址。
当前计算机网络中，TCP/IP是应用最广泛的通讯协议，在这个协议族中给计算机所分配的地址，称之为IP地址。
根据地址位数的不同，分为两种IP地址，IPV4和IPV6；

概念：IPEndPoint
所有连接在网络上的计算机都有一个唯一的IP地址，它用于区分开网络上的不同计算机。
同时，一台网络计算机上可能运行着多个网络应用程序，它们可能会使用同一个网络接口从网络中接受（or发送）数据，因而共享同一个IP地址，在这种情况下，如何将到达主机的数据包转发给真正的相应的“需求者”？
为了解决这个问题，TCP/IP协议设计者引入了“端口（Port）”这个概念，规定：每个提供网络服务的应用程序都必须指定一个“端口”，不同的网络应用程序不能使用相同的端口。

网络数据包之洋葱结构。真正的信息被TCP、IP、Ethernet一层一层包裹，然后发送。

IP地址与端口唯一地标识了一个网络中的应用程序，将这个组合称之为“IP终结点（IP EndPoint）”
IPEndPoint = IP + Port
IP EndPoint代表一个网络服务的访问点。若想访问另外一台计算机所提供的的网络服务，就需要知道IPEndPoint,知道IPEndPoint之后，就可以创建Socket…..

Socket与网络编程
基于TCP/IP协议开发网络应用程序，应用程序之间主要通过Socket交换数据。

学习Socket的必要性：
开发特殊的原生服务端应用时，要用到Socket.
通过学习Socket编程，能对TCP/IP协议有深刻的理解，所掌握的知识能顺利的迁移到诸多平台。
更好的理解把握其上层的网络通讯协议（如HTTP）和各种网络应用层技术。

Socket概述
Socket是实现网络应用程序之间交换信息的关键。
从信息的发送与接收角度，Socket分为两类：
Server端Socket：它在指定的端口上监听，等待客户端的连接请求，并且向客户端发送或接收数据。
Client端Socket：它尝试连接Server端的Socket，在连接成功之后，与Server端应用相互收发数据。

服务端Socket
创建Socket对象：指定使用的IP地址类型，如IPv4或者IPv6,指定使用的socketType，使用的协议，如TCP。
绑定：绑定IP终结点 bind

什么是绑定（Bind)?
在Socket应用程序中，绑定的作用是让某个Socket对象关联上特定的网络接口（Network Interface）–可理解为网卡。
一台网络主机可能安装有多个网络接口，绑定之后，Socket对象将可以在IPEndPoint所对应的那个网络接口上监听。

什么是监听（Listen）
所谓监听，其实就是告诉操作系统，我关心本机某个网络接口上的的数据包，当有数据包到达，并且端口号和我的一致，请通知我。
Socket对象的Listen方法在绑定的IPEndPoint上启动监听：server.Listen(10);参数的的意思是这个IP终结点上面，所能接收的，连接请求的最大的请求数目。也就是说，某个Socket关联上了某个IP终结点之后，那么操作系统会为这个Socket配备一个连接请求队列。在Listen（）这个方法中传入的参数，告诉操作系统，所创建的队列，最多保留a个请求的队列，多了就不理会了。

响应连接请求
如果有客户端的连接请求，服务端Socket的Accept（）方法获取与此请求响应的Socket，准备实现数据交换：
Socket client = server.Accept();
Accept()方法会返回一个Socket，所返回的这个Socket不能用于接收新的连接，但返回的这个Socket与客户端的Socket可以构建一个数据通路，用于接收和发送数据，同时，其RemoteEndPoint方法可以获取远程客户端的IP地址和端口。只有两个Socket配对之后，才能。。。

如果客户端向服务端发来了数据，这些数据一定要放到一个缓冲区之中，在网络应用程序中，通常使用字节数组来保存数据。特别要注意的是，要预先估计客户端送来的数据的大小，为其分配足够大小的缓冲区。
服务端Socket接收数据
将接收到的数据保存到事先准备好的数据缓冲区：
byte[] data = new byte[BufferSize];
int recv = client.Receive(data);
处理接收到的数据：
Console.WrintLine( Encoding.UTF8.GetString(data, 0, recv)); 示例程序中，直接输出到Console。

关闭Socket
完成数据传送任务之后，注意应该及时地关闭Socket。
通常分为两步：
1.调用Shutdown方法通知TCP/IP协议栈发送所有未发送的数据，或停止接收数据。
2.调用close()方法关闭套接字。
socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
socket.Close();

客户端Socket
客户端必须首先创建好Socket对象，然后再调用其Connect方法创建到服务端的连接，如果之前Socket没有使用Bind方法指定一个端口，Connect方法会自动选择一个未用的端口：
Socket server = new Socket( AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Strea., ProtocloType.Tcp);
server.Connect(服务端Socket绑定的IP终结点);
创建好连接之后，使用Socket对象的Send方法发送数据：
server.Send(Encoding.UTF8.GetBytes(Message));//数据必须以字节的原始形式发送
客户端发送的信息的编码方式，与服务端接收信息的解码方式，必须相一致！！！

小结：使用Socket的步骤
Server服务端
Socket.Socket
Socket.Bind
Socket.Listen
Socket.Accept
Socket.Read/Write
Socket.Shutdown
Socket.Close

Client客户端
Socket.Socket
Socket.Bind
Socket.Connect
Socket.Read/Write
Socket.Shutdown
Socket.Close

Socket连接队列
Socket的Listen方法的参数，指明了这个Socket对象请求队列中最多能接收的连接请求个数。
当队列已满的时候，计算机将不再理会新的连接请求。