Visual C# 2005 Socket 網路程式設計完整指南

.NET Framework 提供 System.Net（高層協議操作）與 System.Net.Sockets（低層 Socket/TCP/UDP 操作）兩大命名空間支援網路程式開發。Socket 類別是 Winsock API 的託管實作，為 TcpClient、TcpListener、UdpClient 等高層類別的基礎。本文詳細說明 Socket 核心概念、關鍵類別、同步/非同步模式與完整 Client/Server 範例。

Socket 核心概念

Socket 可視為應用程式與遠端伺服器間的資料通道。建立 Socket 實例後，透過 Send/SendTo 傳送資料，Receive/ReceiveFrom 接收資料。

建立 Socket 實例

// TCP Socket
Socket tcpSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

// UDP Socket
Socket udpSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

參數說明：

• AddressFamily.InterNetwork：IPv4 定址
• SocketType.Stream：串流/連線導向（TCP）
• SocketType.Dgram：資料報/無連線（UDP）

關鍵類別與方法

常見例外處理

• SocketException：作業系統層級網路錯誤
• ArgumentNullException：參數為 null
• ObjectDisposedException：Socket 已關閉

同步與非同步模式

• 同步：Send、Receive 等待操作完成才返回，適合簡單應用。
• 非同步：BeginSend、BeginReceive 立即返回，配合回呼函數處理完成事件，適合高併發伺服器。

完整 TCP Client/Server 範例

Client 端

using System;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace SocketClient
{
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            try
            {
                int port = 2000;
                string host = "127.0.0.1";
                IPAddress ip = IPAddress.Parse(host);
                IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port);
                
                Socket client = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
                client.Connect(ipe);
                
                string sendStr = "hello! This is a socket test";
                byte[] sendBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
                client.Send(sendBytes, sendBytes.Length, 0);
                
                byte[] recvBytes = new byte[1024];
                int bytes = client.Receive(recvBytes, recvBytes.Length, 0);
                string recvStr = Encoding.ASCII.GetString(recvBytes, 0, bytes);
                Console.WriteLine("Server 回應: " + recvStr);
                
                client.Close();
            }
            catch (Exception ex) { Console.WriteLine(ex.Message); }
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

Server 端

using System;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace SocketServer
{
    class Program
    {
        static void Main()
        {
            try
            {
                int port = 2000;
                IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
                IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port);
                
                Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
                server.Bind(ipe);
                server.Listen(0);
                
                Console.WriteLine("伺服器啟動，等待連線...");
                Socket client = server.Accept();
                Console.WriteLine("客戶端已連線");
                
                byte[] recvBytes = new byte[1024];
                int bytes = client.Receive(recvBytes, recvBytes.Length, 0);
                string recvStr = Encoding.ASCII.GetString(recvBytes, 0, bytes);
                Console.WriteLine("收到訊息: " + recvStr);
                
                string sendStr = "OK! Success!";
                byte[] sendBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);
                client.Send(sendBytes, sendBytes.Length, 0);
                
                client.Shutdown(SocketShutdown.Both);
                client.Close();
                server.Shutdown(SocketShutdown.Both);
                server.Close();
            }
            catch (Exception ex) { Console.WriteLine(ex.Message); }
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

先啟動 Server 再執行 Client，即可觀察雙向通訊流程。此範例在 Visual Studio 2005 Express / .NET 2.0 環境測試通過。