C#网络编程--WebSocke与Socket的区别以及关系

在各人技术选型的时间，有没有纠结过使用WebSocket 还是选择 Socket进行通讯或者请求数据呢？我以前一开始也搞不清晰有啥，名字都有“Socket”字眼，到背面接触多了，才明白其中的区别；WebSocket 主打一个持久、实时，Socket主打一个功能灵活、颗粒度小。
以是，WebSocket 和 Socket 都是用于网络通信的技术，但它们在用途、协媾和使用方式上有所不同。下面说说它们的区别和关系：
1. 协媾和用途

WebSocket

• 协议：WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议。它答应客户端和服务器之间进行双向通信，而不需要像 HTTP 那样每次通信都需要建立新的连接。
• 用途：WebSocket 主要用于实时通信场景，比方谈天应用、在线游戏、实时数据推送等。它得当需要频仍、低耽误交互的应用。
特点：
• 全双工：客户端和服务器可以同时发送和接收数据。
• 持久连接：连接一旦建立，可以长时间保持，减少了握手开销。
• 轻量级：相比 HTTP，WebSocket 的消息头更小，传输服从更高。
Socket

• 协议：Socket 是一种更底层的网络通信接口，可以支持多种传输层协议，如 TCP 和 UDP。
• 用途：Socket 实用于各种网络通信需求，包括但不限于文件传输、远程登录、分布式系统等。它提供了更灵活的通信方式，但需要更多的手动管理。
特点：
• 灵活性：支持多种协议（TCP、UDP 等）和通信模式（流式、数据报）。
• 低级接口：提供了对网络连接和数据传输的细粒度控制。
• 复杂性：需要手动处置惩罚连接管理、错误处置惩罚等。
2. 使用方式

WebSocket
• 创建连接：使用 WebSocket 类或 ClientWebSocket 类（客户端）和 WebSocket 类（服务器端）。
• 发送和接收数据：通过 SendAsync 和 ReceiveAsync 方法进行数据的发送和接收。
• 关闭连接：使用 CloseAsync 方法关闭连接。
示例：WebSocket 服务器端

1. using System;
2. using System.Net;
3. using System.Net.WebSockets;
4. using System.Text;
5. using System.Threading;
6. using System.Threading.Tasks;
8. class WebSocketServer
9. {
10.     static async Task Main(string[] args)
11.     {
12.         HttpListener listener = new HttpListener();
13.         listener.Prefixes.Add("http://localhost:8080/ws/");
14.         listener.Start();
15.         Console.WriteLine("WebSocket server started. Listening on http://localhost:8080/ws/");
17.         while (true)
18.         {
19.             HttpListenerContext context = await listener.GetContextAsync();
20.             if (context.Request.IsWebSocketRequest)
21.             {
22.                 HttpListenerWebSocketContext webSocketContext = await context.AcceptWebSocketAsync(null);
23.                 WebSocket webSocket = webSocketContext.WebSocket;
24.                 Console.WriteLine("Client connected.");
26.                 _ = HandleWebSocketConnection(webSocket);
27.             }
28.             else
29.             {
30.                 context.Response.StatusCode = 400;
31.                 context.Response.Close();
32.             }
33.         }
34.     }
36.     static async Task HandleWebSocketConnection(WebSocket webSocket)
37.     {
38.         try
39.         {
40.             byte[] buffer = new byte[1024 * 4];
41.             while (webSocket.State == WebSocketState.Open)
42.             {
43.                 WebSocketReceiveResult result = await webSocket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), CancellationToken.None);
44.                 if (result.MessageType == WebSocketMessageType.Text)
45.                 {
46.                     string receivedMessage = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count);
47.                     Console.WriteLine("Received: " + receivedMessage);
49.                     string response = "Echo: " + receivedMessage;
50.                     byte[] responseData = Encoding.UTF8.GetBytes(response);
51.                     await webSocket.SendAsync(new ArraySegment<byte>(responseData), WebSocketMessageType.Text, true, CancellationToken.None);
52.                 }
53.                 else if (result.MessageType == WebSocketMessageType.Close)
54.                 {
55.                     await webSocket.CloseAsync(WebSocketCloseStatus.NormalClosure, "Closing", CancellationToken.None);
56.                 }
57.             }
58.         }
59.         catch (Exception ex)
60.         {
61.             Console.WriteLine("Error: " + ex.Message);
62.         }
63.         finally
64.         {
65.             webSocket.Dispose();
66.         }
67.     }
68. }

复制代码

示例：WebSocket 客户端

1. using System;
2. using System.Net.WebSockets;
3. using System.Text;
4. using System.Threading;
5. using System.Threading.Tasks;
7. class WebSocketClient
8. {
9.     static async Task Main(string[] args)
10.     {
11.         ClientWebSocket webSocket = new ClientWebSocket();
12.         await webSocket.ConnectAsync(new Uri("ws://localhost:8080/ws/"), CancellationToken.None);
13.         Console.WriteLine("Connected to WebSocket server.");
15.         byte[] buffer = new byte[1024 * 4];
17.         // 发送消息
18.         string message = "Hello, Server!";
19.         byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
20.         await webSocket.SendAsync(new ArraySegment<byte>(data), WebSocketMessageType.Text, true, CancellationToken.None);
21.         Console.WriteLine("Sent: " + message);
23.         // 接收消息
24.         WebSocketReceiveResult result = await webSocket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), CancellationToken.None);
25.         string receivedMessage = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count);
26.         Console.WriteLine("Received: " + receivedMessage);
28.         // 关闭连接
29.         await webSocket.CloseAsync(WebSocketCloseStatus.NormalClosure, "Closing", CancellationToken.None);
30.         webSocket.Dispose();
31.     }
32. }

复制代码

Socket
• 创建连接：使用 Socket 类创建套接字，并通过 Connect 方法建立连接。
• 发送和接收数据：通过 Send 和 Receive 方法进行数据的发送和接收。
• 关闭连接：使用 Close 方法关闭连接。
示例：TCP Socket 服务器端

1. using System;
2. using System.Net;
3. using System.Net.Sockets;
4. using System.Text;
5. using System.Threading.Tasks;
7. class TcpSocketServer
8. {
9.     static async Task Main(string[] args)
10.     {
11.         TcpListener listener = new TcpListener(IPAddress.Any, 13000);
12.         listener.Start();
13.         Console.WriteLine("Server started. Listening on port 13000...");
15.         while (true)
16.         {
17.             TcpClient client = await listener.AcceptTcpClientAsync();
18.             Console.WriteLine("Client connected.");
20.             _ = HandleClient(client);
21.         }
22.     }
24.     static async Task HandleClient(TcpClient client)
25.     {
26.         try
27.         {
28.             NetworkStream stream = client.GetStream();
30.             byte[] buffer = new byte[256];
31.             int bytesRead = await stream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
32.             string request = Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, bytesRead);
33.             Console.WriteLine("Received: " + request);
35.             string response = "Hello, Client!";
36.             byte[] responseData = Encoding.ASCII.GetBytes(response);
37.             await stream.WriteAsync(responseData, 0, responseData.Length);
38.             Console.WriteLine("Sent: " + response);
40.             client.Close();
41.         }
42.         catch (Exception ex)
43.         {
44.             Console.WriteLine("Error: " + ex.Message);
45.         }
46.     }
47. }

复制代码

示例：TCP Socket 客户端

1. using System;
2. using System.Net.Sockets;
3. using System.Text;
4. using System.Threading.Tasks;
6. class TcpSocketClient
7. {
8.     static async Task Main(string[] args)
9.     {
10.         try
11.         {
12.             TcpClient client = new TcpClient();
13.             await client.ConnectAsync("127.0.0.1", 13000);
14.             Console.WriteLine("Connected to server.");
16.             NetworkStream stream = client.GetStream();
18.             string message = "Hello, Server!";
19.             byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(message);
20.             await stream.WriteAsync(data, 0, data.Length);
21.             Console.WriteLine("Sent: " + message);
23.             byte[] buffer = new byte[256];
24.             int bytesRead = await stream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
25.             string response = Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, bytesRead);
26.             Console.WriteLine("Received: " + response);
28.             client.Close();
29.         }
30.         catch (Exception e)
31.         {
32.             Console.WriteLine("Error: " + e.Message);
33.         }
34.     }
35. }

复制代码

3. WebSocket与Socket 的 关系

• WebSocket 基于 Socket：WebSocket 协议实际上是在 TCP 协议之上的一个更高条理的协议。WebSocket 连接的初始握手是通过 HTTP 协议完成的，之后升级为 WebSocket 协议，使用同一个 TCP 连接进行双向通信。
• Socket 更通用：Socket 是一个更通用的网络通信接口，可以支持多种协媾和通信模式，而 WebSocket 是专门为实时、双向通信计划的一种协议。
4.总结

• WebSocket 实用于需要实时、低耽误、双向通信的场景，如谈天应用、在线游戏等。
• Socket 实用于需要更灵活、低级控制的网络通信场景，如文件传输、远程登录等。

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