TCP协议是TCP/IP协议簇中的传输层中的一个协议
也是TCP/IP协议簇最为重要的协议之一
在TCP/IP协议簇中
有一个协议和TCP协议非常类似
这就是UDP协议
网络上进行基于UDP协议的数据传送时
发送方只需知道接收方的IP地址（或主机名）和端口号就可以发送UDP数据包
而接收方只需知道发送方发送数据对应的端口号
就能够接收UDP数据包了
传送数据的双方并不需要进行连接就能够实现数据通讯
这样就导致基于UDP协议的网络应用程序
在传送数据时无法保证可靠性
完整性和安全性
而TCP协议却与之相反TCP协议是一种面向连接的并提供可靠的完整的安全的数据传送的网络协议它提供可靠字节服务的协议在网络中通过TCP协议传送数据之前发送方和接收方之间必须建立连接这种连接就是所谓的握手网络中TCP应用如同日常生活中的打电话在通话之前首先要拨号震铃（犹如发送方向接收方提出TCP连接申请并等待TCP连接申请通过）直到对方拿起电话时（发送方和接收方的TCP连接已经建立）就可以通话了（传送数据）本文的主要内容就来介绍在Visual Basic Net实现基于TCP协议网络数据传送的一种简单的方法
一．简介本文在实现TCP协议网络应用时使用的类库
Net FrameWork SDK中提供了很多用以实现TCP协议或与之相关协议的类库本文就选择五个比较典型也是比较简单的类加以介绍即TcpListener类TcpClient类NetworkStream类StreamReader类和StreamWriter类TcpClient主要用以提出TCP连接申请TcpListener主要用以侦听端口号并接收远程主机的TCP连接申请NetworkStream类是实现TCP数据传输的基础数据流StreamReader类作用是通过操作NetworkStream实现从网络接收数据StreamWriter类作用是通过操作NetworkStream实现向网络传输数据
NetworkStream类
NetworkStream类主要是提供用于网络访问的基础数据流它主要是网络数据传输的载体并提供同步异步方式来访问网络数据流虽然NetworkStream类有构造函数但在实际情况中更多是通过TcpClient实例的GetStream方法来初始化NetworkStream实例以下就是使用TcpClient实例的GetStream方法来初始化NetworkStream实例具体代码
Dim tcpClient As TcpClient
Dim nsStream As NetworkStream
tcpClient = New TcpClient( )
对远程主机的端口提出TCP连接申请
nsStream = tcpClientGetStream ( )
TCP连接建立后获得网络数据传输的基础数据流
在下面介绍的程序示例中就是利用NetworkStream作为传送和接收数据的载体而操作这个载体的就是StreamWriter类和StreamReader类表和表是NetworkStream类中一些常用的方法属性及其说明
方法 说明 BeginRead 开始异步读者基础数据流 BeginWrite 开始异步写入基础数据流 Close 关闭流并可选择关闭基础套接字 EndRead 结束异步读取 EndWrite 结束异步写入 Flush 刷新流中的数据 Read 从流中读取数据 Seek 将流的当前位置设置为给定值 SetLength 设置流的长度 Write 将数据写入流
表NetworkStream类中常用的方法及其说明
其中BeginReadEndRead和BeginWriteEndWrite是二对异步方法起作用分别相当于Read和Write方法
属性 说明 CanRead 获取当前流是否支持读取 CanSeek 获取流是否支持查找该属性总是返回 false CanWrite 获取当前流是否支持写入 DataAvailable 获取是否可以在流上读取数据 Length 流上可用数据的长度 Position 获取或设置流中的当前位置
表NetworkStream类中属性及其说明
StreamReader类
StreamReader类能够实现对基础数据流的读操作从而实现对经过基础数据流传送来的数据表是StreamReader类的常用的方法及其说明
方法 说明 Close 关闭StreamReader并释放与阅读器关联的所有系统资源 DiscardBufferedData 允许StreamReader丢弃其当前数据 Peek 返回下一个可用的字符但不使用它 Read 读取输入流中的下一个字符或下一组字符 ReadBlock 从当前流中读取最大数量的字符并从索引开始将该数据写入缓沖区 ReadLine 从当前流中读取一行字符并将数据作为字符串返回 ReadToEnd 从流的当前位置到末尾读取流
表NetworkStream类中常用的方法及其说明
StreamWriter类
StreamWriter类能够实现对基础数据流的写操作从而实现提供基础数据流来传送数据表是StreamWriter类的常用方法及其说明
方法 说明 Close 关闭当前的StreamWriter和基础流 Flush 清理当前编写器的所有缓沖区并使所有缓沖数据写入基础流 Write 写入基础数据流 WriteLine 写入重载参数指定的某些数据后跟行结束符
表StreamWriter类的常用方法及其说明
TcpClient 类
TcpClient 类主要为TCP网络服务提供客户端连接TcpClient是类基于Socket类构建
它以更高的抽象程度提供TCP服务TcpClient 提供了通过网络连接发送和接收数据的简单方法表和表分别是TcpClient类常用方法属性及其说明
方法 说明 Close 关闭 TCP 连接 Connect 使用指定的主机名和端口号将客户端连接到 TCP主机 GetStream 返回用于发送和接收数据的流
表TcpClient类常用的方法
属性 描述 LingerState 有关套接字逗留时间的信息 NoDelay 一个值该值在发送或接收缓沖区未满时启用延迟 ReceiveBufferSize 接收缓沖区的大小 ReceiveTimeout TcpClient在启动后为接收数据而等待的时间长度 SendBufferSize 发送缓沖区的大小 SendTimeout 在您启动发送操作后TcpClient将为接收确认而等待的时间长度
表TcpClient类常用的属性
TcpListener 类
TcpListener类的主要作用是从TCP网络客户端侦听连接TcpListener类基于Socket 类
提供更高理念级别的TCP服务可以使用TcpListener从TCP客户端侦听连接像 FTP 和 HTTP 这样的应用层协议是在 TcpListener 类的基础上建立的表和表分别是TcpListener类常用方法属性及其说明
方法 说明 AcceptSocket 接受挂起的连接请求 AcceptTcpClient 接受挂起的连接请求 Pending 确定是否有挂起的连接请求 Start 开始侦听网络请求 Stop 关闭侦听器
表TcpListener 类常用的方法
属性 说明 LocalEndpoint 获取当前TcpListener的基础EndPoint Active 获取一个值该值指示 TcpListener 是否正主动侦听客户端连接 Server 获取基础网络Socket
表TcpListener 类常用的属性
二．Visual Basic Net实现基于TCP协议数据传送程序的体系结构
在下面介绍的用Visual Basic Net实现基于TCP协议的数据传送程序是由二个子程序组成的也可以看成是服务器端程序和客户端程序其中服务器端程序的功能是侦听端口号接收远程主要的TCP连接申请并接收远程主机传送来的文字数据另外一个子程序也就是所谓的客户端程序主要实现向网络的远程主机提出TCP连接申请并在连接申请通过后向远程主机传送文字数据下面来详细介绍Visual Basic Net实现TCP协议网络数据传送的服务器端程序和客户端程序的具体步骤
三．服务器端程序的具体实现步骤
服务器端程序的实现关键在于侦听端口号接收远程主机的TCP连接申请获得网络数据传输的基础数据流并通过基础数据流接收数据接收数据使用的是StreamReader中ReadLine方法由于ReadLine方法是一个阻塞式的方法所以在下面具体的实现步骤中是接收数据是在创建的线程中完成的具体可参阅下面实现步骤中的第十一和十二步以下是Visual Basic Net实现TCP协议客户端程序实现的具体步骤
启动Visual Studio Net
选择菜单【文件】|【新建】|【项目】后弹出【新建项目】对话框
将【项目类型】设置为【Visual Basic项目】
将【模板】设置为【Windows应用程序】
在【名称】文本框中输入【服务器端程序】
在【位置】的文本框中输入【E:\VSNET项目】然后单击【确定】按钮这样在E:\VSNET项目目录中就产生了名称为服务器端程序的文件夹并在里面创建了名称为服务器端程序的项目文件
把Visual Studio Net的当前窗口切换到【Formvb（设计）】窗口并从【工具箱】中的【Windows窗体组件】选项卡中往Form窗体中拖入下列组件并执行相应的操作
一个Label组件
一个StatusBar组件
一个ListBox组件
一个Button组件并在这个Button组件拖入Form的设计窗体后双击它则系统会在Formvb文件分别产生这个组件的Click事件对应的处理代码
按照表所示调整窗体中各组件属性的数值
组件类型 组件名称 属性 设置结果 Form Form Text 服务器端程序 Form MaximizeBox False Form FormBorderStyle FixedSingle Button Button Text 启动服务 Button FlatStyle Flat Label Label Text 服务尚未启动 StatusBar StatusBar Text 无连接！
表【服务器端程序】项目中组件设定数值表
把Visual Studio Net的当前窗口切换到Formvb的代码编辑窗口并在Formvb文件的最前面添加下列代码下列代码在Formvb中导入程序中要使用的类所在的命名空间
Imports SystemNetSockets
使用到TcpListen类
Imports SystemThreading
使用到线程
Imports SystemIO
使用到StreamReader类
在Formvb中创建各种可视组件的代码中添加下列代码下列代码的作用是创建全局使用的实例和变量
Private iPort As Integer =
定义侦听端口号
Private thThreadRead As Thread
创建线程用以侦听端口号接收信息
Private tlTcpListen As TcpListener
侦听端口号
Private blistener As Boolean = True
设定标示位判断侦听状态
Private nsStream As NetworkStream
创建接收的基本数据流
Private srRead As StreamReader
从网络基础数据流中读取数据
Private tcClient As TcpClient
在Formvb中的InitializeComponent过程之后添加下列代码下列代码的作用是定义Listen过程此过程的作用是侦听本地机的端口号接受网络主机的TCP连接申请并接收从建立申请的远程主机发送来的文本数据
Private Sub Listen ( )
Try
tlTcpListen = New TcpListener ( iPort )
以端口号来初始化TcpListener实例
tlTcpListenStart ( )
开始监听
StatusBarText = 正在监听
tcClient = tlTcpListenAcceptTcpClient ( )
通过TCP连接请求
nsStream = tcClientGetStream ( )
获取用以发送接收数据的网络基础数据流
srRead = New StreamReader ( nsStream )
以得到的网络基础数据流来初始化StreamReader实例
StatusBarText = 已经建立TCP连接！
循环侦听
While blistener
Dim sMessage As String = srReadReadLine ( )
从网络基础数据流中读取一行数据
If ( sMessage = STOP ) Then
tlTcpListenStop ( )
关闭侦听
nsStreamClose ( )
srReadClose ( )
释放资源
StatusBarText = 无连接！
thThreadReadAbort ( )
中止线程
Return
Else
判断是否为断开TCP连接控制码
Dim sTime As String = DateTimeNowToShortTimeString ( )
获取接收数据时的时间
ListBoxItemsAdd ( sTime + + sMessage )
End If
End While
Catch ex As SystemSecuritySecurityException
MessageBoxShow ( 侦听失败！ 错误 )
End Try
End Sub
用下列代码替换Formvb中的Button的Click事件对应的处理代码下列代码功能是用上面定义的Listen过程来初始化并启动线程接收建立TCP连接的远程主机发送来的文本数据
Private Sub Button_Click ( ByVal sender As SystemObject ByVal e As SystemEventArgs ) Handles ButtonClick
thThreadRead = New Thread ( New ThreadStart ( AddressOf Listen ) )
以Listen过程来初始化线程实例
thThreadReadStart ( )
启动线程
ButtonEnabled = False
LabelText = 服务已经启动！
LabelForeColor = ColorRed
End Sub
用下列代码替换Formvb中的Dispose过程下面代码的作用是重新定义Dispose过程在Dispose过程手动清除使用的资源回收垃圾
Protected Overloads Overrides Sub Dispose ( ByVal disposing As Boolean )
Try
thThreadReadAbort ( ) 中止线程
tlTcpListenStop ( ) 关闭侦听
tcClientClose ( )
nsStreamClose ( )
srReadClose ( ) 释放资源
Catch
End Try
If disposing Then
If Not ( components Is Nothing ) Then
componentsDispose ( )
End If
End If
MyBaseDispose ( disposing )
End Sub
至此在上述步骤都正确执行后【服务器端程序】项目的全部工作就完成了编译生成可执行文件后接着介绍客户端程序的实现步骤
四．客户端端程序的具体实现步骤
客户端端序的实现关键在于向网络中的远程主机提出TCP连接申请并在申请通过后得到传输数据的基础数据流并通过对基础数据流进行写操作向远程主机传送文本数据
由于在客户端程序中没有使用阻塞式的方法所以程序中没有使用到线程对远程主机提出TCP连接申请的具体实现方法请参阅以下第步对基础数据流进行写操作从而实现向远程主机传送文本数据的方法请参阅以下第步下面客户端程序的具体实现步骤
启动Visual Studio Net
选择菜单【文件】|【新建】|【项目】后弹出【新建项目】对话框
将【项目类型】设置为【Visual Basic项目】
将【模板】设置为【Windows应用程序】
在【名称】文本框中输入【客户端程序】
在【位置】的文本框中输入【E:\VSNET项目】然后单击【确定】按钮这样在E:\VSNET项目目录中就产生了名称为客户端程序的文件夹并在里面创建了名称为客户端程序的项目文件
把Visual Studio Net的当前窗口切换到【Formvb（设计）】窗口并从【工具箱】中的【Windows窗体组件】选项卡中往Form窗体中拖入下列组件并执行相应的操作
二个Label组件
二个TextBox组件
一个StatusBar组件
二个Button组件并在这二个Button组件拖入Form的设计窗体后双击它们则系统会在Formvb文件分别产生这二个组件的Click事件对应的处理代码
按照表所示调整窗体中各组件属性的数值
组件类型 组件名称 属性 设置结果 Form Form Text 客户端程序 Form MaximizeBox False Form FormBorderStyle FixedSingle Button Button Text 连接 Button FlatStyle Flat Button Text 发送 Button FlatStyle Flat Label Label Text 服务器IP地址 Label Text 信息 StatusBar StatusBar Text 无连接！ TextBox TextBox Text TextBox BorderStyle FixedSingle TextBox Text TextBox BorderStyle FixedSingle
表【客户端程序】项目中组件设定数值表
把Visual Studio Net的当前窗口切换到Formvb的代码编辑窗口并在Formvb文件的最前面添加下列代码下列代码在Formvb中导入程序中要使用的类所在的命名空间
Imports SystemNetSockets
使用到TcpListen类
Imports SystemIO
使用到StreamWriter类
Imports SystemNet
使用IPAddress类IPHostEntry类等
在Formvb中创建各种可视组件的代码中添加下列代码下列代码的作用是创建全局使用的实例和变量
Private swWriter As StreamWriter
用以向网络基础数据流传送数据
Private nsStream As NetworkStream
创建发送数据的网络基础数据流
Private tcpClient As TcpClient
通过它实现向远程主机提出TCP连接申请
Private tcpConnect As Boolean = False
定义标识符用以表示TCP连接是否建立
用下列代码替换Formvb中的Button的Click事件对应的处理代码下列代码功能是向远程主机的端口号提出TCP连接申请并在连接建立后初始化基础数据流
Private Sub Button_Click ( ByVal sender As SystemObject ByVal e As SystemEventArgs ) Handles ButtonClick
Dim ipRemote As IPAddress
Dim sHostName As String
Dim tcpClient As TcpClient
Try
ipRemote = IPAddressParse ( TextBoxText )
Catch
MessageBoxShow ( 输入的IP地址不合法！ 错误提示！ )
Return
判断给定的IP地址的合法性
End Try
Try
tcpClient = New TcpClient ( TextBoxText )
对远程主机的端口提出TCP连接申请
nsStream = tcpClientGetStream ( )
通过申请并获取传送数据的网络基础数据流
swWriter = New StreamWriter ( nsStream )
使用获取的网络基础数据流来初始化StreamWriter实例
ButtonEnabled = False
ButtonEnabled = True
tcpConnect = True
StatusBarText = 已经连接！
Catch
MessageBoxShow ( 无法和远程主机端口建立连接！ 错误提示！ )
Return
End Try
End Sub
用下列代码替换Formvb中的Button的Click事件对应的处理代码下列代码功能是对基础数据流进行写操作实现向远程主机传输文本数据
Private Sub Button_Click ( ByVal sender As SystemObject ByVal e As SystemEventArgs ) Handles ButtonClick
If ( TextBoxText <> ) Then
swWriterWriteLine ( TextBoxText )
刷新当前数据流中的数据
swWriterFlush ( )
TextBoxText =
Else
MessageBoxShow ( 发送信息不能为空！ 错误提示！ )
End If
End Sub
用下列代码替换Formvb中的Dispose过程下面代码的作用是重新定义Dispose过程在过程中判断TCP连接是否仍然建立如果建立则向远程主机传送控制码断开连接并手动清除使用的资源回收垃圾
Protected Overloads Overrides Sub Dispose ( ByVal disposing As Boolean )
If tcpConnect Then
swWriterWriteLine ( STOP )
发送控制码
swWriterFlush ( )
刷新当前数据流中的数据
nsStreamClose ( )
swWriterClose ( )
清除资源 ( )
End If
If disposing Then
If Not ( components Is Nothing ) Then
componentsDispose ( )
End If
End If
MyBaseDispose ( disposing )
End Sub
至此【客户端程序】就完成了在正确编译项目后就可以选择局域网中任二台计算机来测试了一台运行客户端程序一台运行服务器端程序在服务器端程序运行后单击【启动服务】按钮启动服务后在客户端程序的【服务器IP地址】文本框中输入网络中运行服务器端程序主机对应的IP地址后单击【连接】按钮就和启动服务的服务器端程序建立TCP连接此时就可以在客户端程序的【信息】文本框中输入文本信息后单击【发送】按钮就能够把文本信息传送到服务器端了图和图分别是客户端程序和服务器端程序运行后进行通讯时的界面
五．总结
虽然本文用Visual Basic Net实现一个简单的基于TCP协议的网络应用程序但程序中使用的是NetworkStream作为载体通过StreamWriter和StreamReader通过操作这个载体从而实现数据传输和接收这种实现TCP协议方法虽然比较简单但却无法回避NetworkStream作为网络传输接收数据载体的一个致命的缺陷那就是NetworkStream只能传输基于文本类型的数据如果要传输基于字节的数据使用这种方法就勉为其难了而套接字（Socket）就能够胜任这项工作套接字不仅能够实现各种类型数据在网络上的传输和接收也是实现网络中其他应用协议的关键诸位若想真正成为网络编程的高手必须掌握Socket的使用方法最后希望本文能够开启您编写网络应用程序之门对您掌握更深层次网络编程有所帮助
