一、NetworkStream的作用
和先前的流有所不同,NetworkStream的特殊性可以在它的命名空間中得以了解(System.Net.Sockets),聰明的你馬上就會反應過來:既然是在網路中傳輸的流,那必然有某種協議或者規則約束他,不錯,這種協議就是Tcp/Ip協議,這個是什么東西?別急,我先讓大家了解以下NetworkStream的作用:如果服務器和客戶端之間基于TCP連接的,他們之間能夠依靠一個穩定的位元組流進行相互傳輸資訊,這也是NetworkStream的最關鍵的作用,有了這個神奇的協議,NetworkStream便能向其他流一樣在網路中(進行點對點的傳輸),這種傳輸的效率和速度是非常高的(UDP也很快,稍后再介紹),如果大家對這個概念還不是很清晰的話,別怕,后文中我會更詳細的說明,
這里有5點大家先了解以下就行:
1、NetworkStream只能在具有TCP/IP協議之中,如果用在UDP中編譯不報錯,會報例外,
2、NetworkStream是面向連接的,
3、在網路中利用流的形式傳遞資訊,
4、必須借助Socket(也稱之為流式socket),或者使用一些回傳的回傳值,例如TcpClient類的GetStream方法,
5、用法和普通流方法幾乎一模一樣,但具有特殊性,
二、簡單介紹一下TCP/IP協議和相關層次
提到協議相信許多初學者或者沒搞過這塊的朋友會一頭霧水,不過別怕,協議也是人定的,肯定能搞懂:
其實協議可以這么理解,是人為制定的為某個活動定義的一系列規則和約束,就好比足球比賽的紅牌黃牌,這是由世界足聯制定的協議或者規范,一旦不按這個協議,足球賽肯定會一片混亂,
進入正題:
TCP/IP
全稱:Transmission Control Protocol/Internet Protocol(傳輸控制協議/因特網互聯協議,又名網路通訊協議)
這個便是互聯網通信中的最基本協議,tcp/ip定義了電子設備如何進入到互聯網,以及資料如何在互聯網中傳遞,既然有了協議,但是空頭支票還是不行的,就好比足聯制定了這些規則,但是沒有裁判在球場上來實施這些規則一樣,tcp/ip協議也有它自己的層次結構,關于他的層次結構,大家看圖就能明白:

發送資料:
大家不用刻板的取理解這個協議,我還是用我們最普通的瀏覽網頁來給大家講解一下,首先,打開瀏覽器輸入一個Url,這時候,應用成會判斷這個要求是否是http的,然后,http會將請求資訊交給傳輸層來執行,傳輸層主要負責資訊流的格式化并且提供一個可靠的傳輸,這時候,TCP和UDP這兩個協議在這里起作用了,TCP協議規定:接收端必須發回確認,并且加入分組丟失,必須重新發送,接著網路層得到這些需要發送的資料,(網路中的IP協議非常重要,不僅是IP協議,還有ARP協議(查找遠程主機MAC地址)),這時候網路層會命令網路介面層取發送這些資訊(IP層主要負責的是在節點之間的資料報傳送,這里的節點是一臺網路設備,比如計算機,大家便可以理解為網路介面層的設備),最終將請求資料發送至遠程網站主機后等待遠程主機發送來資訊,
接收資料:
好了,遠程網站主機會根據請求資訊(ip,資料報等等)發送一系列的網頁資料通過網線或者無線路由,回到網路介面層,然后逐級上報,通過網路層的IP然后通過傳輸層的一系列格式化,最終通過http回傳至瀏覽器顯示網頁了,
基于篇幅的關系,還有其他的協議大家可以自行去了解學習,相信園子里很多大神都寫過關于http協議的博文,大家也可以去學習一下,
三、簡單說明一下TCP和UDP的區別
TCP:
1、TCP是面向連接的通信協議,通過三次握手建立連接
2、TCP提供的是一種可靠的資料流服務,采用“帶重傳的肯定確認”技術來實作傳輸的可靠性
UDP:
1、UDP是面向無連接的通信協議,UDP資料包括目的埠號和源埠號資訊,由于通訊不需要連接,所以可以實作廣播發送
2、UDP通訊時,不需要接受方確認,屬于不可靠傳輸,可能會出現丟包現象,實際應用中要求在程式員編程驗證,
3、由于上述2點的關系,UDP傳輸速度更快,但是安全性比較差,很容易發生未知的錯誤,所以本章的NetworkStream無法使用在UDP的功能上,
四、簡單介紹下套接字(Socket)的概念
關于Socket的概念和功能可能可以寫很長的一篇文章來介紹,這里大家把socket理解tcp/ip協議的抽象,并且能夠實作tcp/ip協議堆疊的工具就行,換句話說,我們可以利用socket實作客戶端和服務端雙向通信,同樣,對于socket最關鍵的理解還沒到位,很多新人或者不常用的朋友會問:socket功能到底時什么?怎么作業的?
再次舉個例子,女朋友打電話給我,我可以選擇接通或者拒絕,如果我接了她的電話,也就是說,我和她通過電話連接(Connect),那電話就是“Socket”,女友和我都可以時客戶端或者服務端,只要點對點就行,我們的聲音通過電話傳遞,但是具體傳輸內容不歸Socket管轄,Socket的直接任務可以歸納為以下幾點:
1、創建客戶端或服務端
2、服務端或客戶端監聽是否有服務端或客戶端傳來的連接資訊(Listening)
3、創建點對點連接(Connect)
4、發送accept資訊給對方,表示兩者已經建立連接,并且可以相互傳遞資訊了(Send)
5、具體發送什么資訊內容不是Socket管轄的范圍,但是必須是Socket進行發送的動作
6、統里可以通過Socket去接收對方發來的資訊,并加以處理
后面我們會簡單的寫一個Socket的示例
五、簡單介紹下TcpClient、TcpListener、IPEndPoint類的作用
1、TcpClient
此類事微軟基于Tcp封裝類,用于簡化Tcp客戶端的開發,主要通過構造帶入主機地址或者IPEndPoint物件,然后呼叫Connect進行和服務器點對點的連接,連接成功后通過GetStream方法回傳NetworkStream物件,
2、TcpListener
此類也是微軟基于Tcp封裝類,用于監聽服務器或者客戶端的連接請求,一旦有連接請求資訊,理解交給TcpClient的AcceptTcpClient方法捕獲,Start方法用于開始監聽,
3、IPEndPoint
處理IP地址和埠的封裝類
4、IPAddress
提供包含計算機在IP網路上的地址的工具類
六、使用NetworkStream的注意事項和局限性
從這里開始,才真正的介紹NetworkStream,但前面的一再說明NetworkStream背后那個必須掌握的知識點,這樣才能在實際變成程序中很快上手,畢竟NetworkStream的作業環境和其他流有很大的差別,再回到第一節關于NetworkStream的知識點,在使用時有幾點必須注意:
1、再次強調NetworkStream是穩定的,面向連接的,所以它只適用TCP協議的環境下作業,所以一旦在UDP環境中,雖然編譯不會報錯,但是會跳出例外,
2、我們可以通過NetworkStream簡化Socket開發
3、如果要建立NetworkStream一個新的實體,則必須使用已經連接的Socket
4、NetworkStream使用后不會自動關閉提供的socket,必須使用NetworkStream建構式時是定的socket所有權(NetworkStream的建構式中設定)
5、NetworkStream支持異步讀寫操作,
NetworkStream的局限性:
1、可惜的是NetworkStream基于安全上的考慮不支持Position屬性或Seek方法,尋找或改變流的位置,如果吃土強行使用會報出NotSupport的例外
2、支持傳遞資料的種類沒有直接使用Socket來的多,
七、NetworkStream的構造
1、NetworkStream(Socket socket):
為制定的Scoket創建NetworkStream類的新實體
2、NetworkStream(Socket socket,Boolean ownsSocket):
用來指定Socket所屬權為是定的Socket,ownsSocket表示指示NetworkStream是否擁有該Socket
3、NetworkStream(Socket socket,FileAccess fileAccess):
用指定的訪問權限為指定的Socket創建FileAccess值得按位組合,這些值指定授予所低通得Scoket上的NetworkStream的訪問型別
4、NetworkStream(Socket socket,FileAccess fileAccess,Boolean ownsSocket):
以上就是NetworkStream常用的幾個構造
對于NetworkStream建構式的理解相信大家經過前文的解釋也能夠掌握了,但是有幾點必須強調以下
1、如果用構造產生NetworkStream的實體,則必須使用連接的Socket
2、如果該NetworkStream擁有對Socket的所有權,則在使用NetworkStream的Close方法時,會同時關閉Socket,否則關閉NetworkStream時不會關閉Socket
3、能夠創建對指定Socket帶有讀寫權限的NetworkStream
八、NetworkStream的屬性
1、CanSeek:用于指示流是否支持查找,它的值始終為false
2、DataAvailable:指示在要讀取的NetworkStream上是否有可用的資料,一般來說通過判斷這俄格屬性來判斷NetworkStream是否有資料
3、Length:NetworkStream不支持使用Length屬性,強行使用會發生NotSupportedException例外
4、Position:NetworkStream不支持使用Position屬性,強行使用會發生NotSupportedException例外
九、NetworkStream的方法
同樣,NetworkStream的方法大致重寫或繼承了Stream的方法,但是以下方法必須注意:
1、int Read(byte[] buffer,int offset,int size)
該方法將資料讀入buffer引數并回傳成功讀取的位元組數,如果沒有可以讀取的資料,則Read方法回傳0,Read操作將讀取盡可能多的可用資料,直至達到由size引數指定的位元組數為止,如果遠程主機關閉了連接并且已接受到所有可用資料,Read方法將立即完成并回傳0位元組,
2、long Seek(long offset,SeekOrigin origin)
將流的當前位置設定為給定值,此方法當前不愁支持,總是引發NotSupportException
3、void Write(byte[] buffer,int offset,int size)
Write方法在指定的offset處啟動,并將buffer內容的size位元組發送到網路,Write方法將一直處于阻止狀態(可以用異步解決),知道發送了請求的位元組數或引發SocktException為止,如果收到ScoketException,可以使用SocketException.ErrorCode屬性獲取特定的錯誤代碼,
十、NetworkStream的簡單示例
創建一個客戶端向服務端傳輸圖片的小示例
服務端一直監聽客戶端傳來的圖片資訊
服務端代碼:
1 class Program
2 {
3 //全域tcpClient
4 private static TcpClient _client;
5 //檔案流建立到磁盤上的讀寫流
6 static FileStream fs=new FileStream("F:\\abc.jpg",FileMode.Create);
7 //buffer
8 private static int bufferlength = 200;
9 private static byte[] buffer = new byte[bufferlength];
10 //網路流
11 private static NetworkStream _ns;
12 static void Main()
13 {
14 ConnectAndListen();
15 // Console.ReadKey();
16 }
17
18 static void ConnectAndListen()
19 {
20 //服務端監聽任何Ip,但是埠號時80的連接
21 TcpListener listener=new TcpListener(IPAddress.Any,9090);
22 //監聽物件開始監聽
23 listener.Start();
24 while (true)
25 {
26 Console.WriteLine("等待連接");
27 //線程會掛在這里,直到客戶端發來連接請求
28 _client = listener.AcceptTcpClient();
29 Console.WriteLine("已連接");
30 //得到從客戶端傳過來的網路流
31 _ns = _client.GetStream();
32 //如果網路流中由資料
33 if (_ns.DataAvailable)
34 {
35 //異步讀取網路流中的byte資訊
36 _ns.BeginRead(buffer, 0, bufferlength, ReadAsyncCallBack, null);
37 }
38 }
39 }
40
41 /// <summary>
42 /// 異步讀取回呼函式
43 /// </summary>
44 /// <param name="result"></param>
45 static void ReadAsyncCallBack(IAsyncResult result)
46 {
47 int readCount;
48 //獲得每次異步讀取數量
49 readCount = _client.GetStream().EndRead(result);
50 //如果全部讀完退出,垃圾回收
51 if (readCount<1)
52 {
53 _client.Close();
54 _ns.Dispose();
55 fs.Dispose();
56 return;
57 }
58 //將網路流中的圖片資料段順序寫入本地
59 fs.Write(buffer,0,bufferlength);
60 //再次異步讀取
61 _ns.BeginRead(buffer, 0, bufferlength, ReadAsyncCallBack, null);
62 }
63 }
客戶端代碼:
1 class Program
2 {
3 static void Main(string[] args)
4 {
5 SendImageToServer(@"E:\111.jpg");
6 }
7
8 static void SendImageToServer(string imgUrl)
9 {
10 if (!File.Exists(imgUrl))
11 {
12 return;
13 }
14 //創建一個檔案流打開圖片
15 FileStream fs = File.Open(imgUrl, FileMode.Open);
16 //宣告一個byte陣列接收圖片byte資訊
17 byte[] fileBytes = new byte[fs.Length];
18 using (fs)
19 {
20 //將圖片byte資訊讀入byte陣列中
21 fs.Read(fileBytes, 0, fileBytes.Length);
22 }
23 //找到服務器的IP地址
24 IPAddress address = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
25 //將建TcpClient物件實作與服務器的連接
26 TcpClient client = new TcpClient();
27 //連接服務器
28 client.Connect(address, 9090);
29 using (client)
30 {
31 //連接完服務器后便在客戶端和服務器之間產生一個流的通道
32 NetworkStream ns = client.GetStream();
33 using (ns)
34 {
35 //通過此通道將圖片資料吸入網路流,傳向服務器接收
36 ns.Write(fileBytes, 0, fileBytes.Length);
37 }
38 }
39 }
40 }
這樣就可以通過socket把圖片傳遞過去了,
好了,關于NetworkStream的相關知識就介紹到這里了~
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