構造.NET環境下的網頁下載器 （1）
2024-07-10 13:00:29
供稿：網友
一．前言：
微軟的.net框架為我們進行網絡編程提供了以下兩個名字空間：system.net以及system.net.sockets。通過合理運用其中的類和方法，我們可以很容易地編寫出各種網絡應用程序。這種網絡應用程序既可以是基于流套接字的，也可以是基于數據報套接字的。而基于流套接字的通訊中采用最廣泛的協議就是tcp協議，基于數據報套接字的通訊中采用最廣泛的自然就是udp協議了。下面我將重點向大家介紹.net網絡編程中的一些類：dns類、iphostentry類、ipendpoint類以及socket類，并會在最后給出一個網頁下載器的實例以加深讀者對.net網絡編程的理解。
二．網絡編程類介紹：
dns 類：
向使用 tcp/ip internet 服務的應用程序提供域名服務。其resolve（）方法查詢dns服務器以將用戶友好的域名（如"www.google.com"）映射到數字形式的 internet 地址（如 192.168.1.1）。resolve（）方法返回一個iphostenty實例，該實例包含所請求名稱的地址和別名的列表。大多數情況下，可以使用 addresslist 數組中返回的第一個地址。
resolve（）方法的函數原型如下：
public static iphostentry resolve(string hostname);
下面的代碼獲取一個 ipaddress 實例，該實例包含服務器 www.google.com 的ip地址：
iphostentry iphostinfo = dns.resolve("www.google.com");
ipaddress ipaddress = iphostinfo.addresslist[0];
不過在dns類中，除了通過resolve（）方法，你還可以通過gethostbyaddress（）方法以及gethostbyname（）方法來得到相應的iphostentry實例，函數原型如下：
public static iphostentry gethostbyaddress(string ipaddress);
public static iphostentry gethostbyname(string hostname);
下面的代碼顯示了如何分別運用以上兩種方法獲得包含服務器www.google.com的相關信息的iphostentry實例：
iphostentry hostinfo=dns.gethostbyaddress("192.168.1.1");
iphostentry hostinfo=dns.gethostbyname("www.google.com");
在使用以上方法時，你將可能需要處理以下幾種異常：
socketexception異常：訪問socket時操作系統發生錯誤引發
argumentnullexception異常：參數為空引用引發
objectdisposedexception異常：socket已經關閉引發
以上，我向大家簡要地介紹了dns類中一些方法以及其用法，并列舉出了可能出現的異常，下面就讓我們轉到和dns類密切相關的iphostentry類。
iphostentry類：
該類的實例對象中包含了internet主機的地址相關信息。此類型的所有公共靜態成員對多線程操作而言都是安全的，但不保證任何實例成員是線程安全的。其中主要的一些屬性有：addresslist屬性、aliases屬性以及hostname屬性。
addresslist屬性和aliases屬性的作用分別是獲取或設置與主機關聯的ip地址列表以及獲取或設置與主機關聯的別名列表。其中addresslist屬性值是一個ipaddress類型的數組，包含解析為aliases屬性中包含的主機名的ip地址；aliases屬性值是一組字符串，包含解析為addresslist 屬性中的ip地址的dns名。而hostname屬性比較好理解，它包含了服務器的主要主機名，這光從名稱上就可以知道了。如果服務器的dns項定義了附加別名，則可在aliases屬性中使用這些別名。
下面的代碼列出了服務器www.google.com的相關別名列表以及ip地址列表的長度并將所有的ip地址列出：
iphostentry iphost = dns.resolve("www.google.com/");
string[] aliases = iphost.aliases;
console.writeline(aliases.length);
ipaddress[] addr = iphost.addresslist;
console.writeline(addr.length);
for(int i= 0; i < addr.length ; i++)
{
console.writeline(addr[i]);
}
介紹完iphostentry類，我們能獲得了所要連接的主機的相關ip地址以及別名列表，但是真正要和主機取得連接還需要一個很重要的類－ipendpoint類。
ipendpoint類：
在internet中，tcp/ip使用一個網絡地址和一個服務端口號來唯一標識設備。網絡地址標識網絡上的特定設備；端口號標識要連接到的該設備上的特定服務。網絡地址和服務端口的組合稱為終結點，在.net框架中正是由endpoint類表示這個終結點，它提供表示網絡資源或服務的抽象，用以標志網絡地址等信息。.net同時也為每個受支持的地址族定義了 endpoint的子代；對于ip地址族，該類為ipendpoint。ipendpoint類包含應用程序連接到主機上的服務所需的主機和端口信息，通過組合服務的主機ip地址和端口號，ipendpoint類形成到服務的連接點。
在ipendpoint類中有兩個很有用的構造函數：
public ipendpoint(long, int);
public ipendpoint(ipaddress, int);
它們的作用就是用指定的地址和端口號初始化 ipendpoint 類的新實例。該類中的屬性有：address屬性、addressfamily屬性以及port屬性，這些屬性相對比較容易理解，這里就不作多介紹。下面的代碼顯示了如何取得服務器www.google.com的終結點：
iphostentry iphost = dns.resolve("www.google.com");
ipaddress[] addr = iphost.addresslist;
ipendpoint ep = new ipendpoint(addr[0],80);
這樣，我們已經了解了和主機取得連接的一些必要的基本類，有了這些知識，我們就可以運用下面的socket類真正地和主機取得連接并進行通訊了。
socket類：
socket類是包含在system.net.sockets名字空間中的一個非常重要的類。一個socket實例包含了一個本地以及一個遠程的終結點，就像上面介紹的那樣，該終結點包含了該socket實例的一些相關信息。
需要知道的是socket 類支持兩種基本模式：同步和異步。其區別在于：在同步模式中，對執行網絡操作的函數（如send和receive）的調用一直等到操作完成后才將控制返回給調用程序。在異步模式中，這些調用立即返回。
下面我們重點討論同步模式的socket編程。首先，同步模式的socket編程的基本過程如下：
1．創建一個socket實例對象。
2．將上述實例對象連接到一個具體的終結點（endpoint）。
3．連接完畢，就可以和服務器進行通訊：接收并發送信息。
4．通訊完畢，用shutdown（）方法來禁用socket。
5．最后用close（）方法來關閉socket。
知道了以上基本過程，我們就開始進一步實現連接并通訊了。在使用之前，你需要首先創建socket對象的實例，這可以通過socket類的構造方法來實現：
public socket(addressfamily addressfamily,sockettype
sockettype,protocoltype protocoltype);
其中，addressfamily 參數指定socket使用的尋址方案，比如addressfamily.internetwork表明為ip版本4的地址；sockettype參數指定socket的類型，比如sockettype.stream表明連接是基于流套接字的，而sockettype.dgram表示連接是基于數據報套接字的。protocoltype參數指定socket使用的協議，比如protocoltype.tcp表明連接協議是運用tcp協議的，而protocol.udp則表明連接協議是運用udp協議的。
在創建了socket實例后，我們就可以通過一個遠程主機的終結點和它取得連接，運用的方法就是connect（）方法：
public connect (endpoint ep);
該方法只可以被運用在客戶端。進行連接后，我們可以運用套接字的connected屬性來驗證連接是否成功。如果返回的值為true，則表示連接成功，否則就是失敗。下面的代碼就顯示了如何創建socket實例并通過終結點與之取得連接的過程：
iphostentry iphost = dns.resolve("http://www.google.com/");
string []aliases = iphost.aliases;
ipaddress[] addr = iphost.addresslist;
endpoint ep = new ipendpoint(addr[0],80);
socket sock = newsocket(addressfamily.internetwork,
sockettype.stream,protocoltype.tcp);
sock.connect(ep);
if(sock.connected)
console.writeline("ok");
一旦連接成功，我們就可以運用send（）和receive（）方法來進行通訊。
send（）方法的函數原型如下：
public int send (byte[] buffer, int size, socketflags flags);
其中，參數buffer包含了要發送的數據，參數size表示要發送數據的大小，而參數flags則可以是以下一些值：socketflags.none、socketflags.dontroute、socketflags.outofbnd。
該方法返回的是一個system.int32類型的值，它表明了已發送數據的大小。同時，該方法還有以下幾種已被重載了的函數實現：
public int send (byte[] buffer);
public int send (byte[] buffer, socketflags flags);
public int send (byte[] buffer,int offset, int size,
socketflags flags);
介紹完send（）方法，下面是receive（）方法，其函數原型如下：
public int receive(byte[] buffer, int size, socketflags flags);
其中的參數和send（）方法的參數類似，在這里就不再贅述。
同樣，該方法還有以下一些已被重載了的函數實現：
public int receive (byte[] buffer);
public int receive (byte[] buffer, socketflags flags);
public int receive (byte[] buffer,int offset, int size,
socketflags flags);
在通訊完成后，我們就通過shutdown（）方法來禁用socket，函數原型如下：
public void shutdown(socketshutdown how);
其中的參數how表明了禁用的類型，soketshutdown.send表明關閉用于發送的套接字；soketshutdown.receive表明關閉用于接收的套接字；而soketshutdown.both則表明發送和接收的套接字同時被關閉。
應該注意的是在調用close（）方法以前必須調用shutdown（）方法以確保在socket關閉之前已發送或接收所有掛起的數據。一旦shutdown（）調用完畢，就調用close（）方法來關閉socket，其函數原型如下：
public void close();
該方法強制關閉一個socket連接并釋放所有托管資源和非托管資源。該方法在內部其實是調用了方法dispose（），該函數是受保護類型的，其函數原型如下：
protected virtual void dispose(bool disposing);
其中，參數disposing為true或是false，如果為true，則同時釋放托管資源和非托管資源；如果為false，則僅釋放非托管資源。因為close（）方法調用dispose（）方法時的參數是true，所以它釋放了所有托管資源和非托管資源。
這樣，一個socket從創建到連接到通訊最后的關閉的過程就完成了。雖然整個過程比較復雜，但相對以前在sdk或是其他環境下進行socket編程，這個過程就顯得相當輕松了。
