C# .NET 網路 Socket 程式開發入門 (一)

.NET 網路程式設計分層架構

.NET Framework 提供分層、可擴展的網路服務，主要命名空間：System.Net、System.Net.Sockets。從 TCP/IP 邏輯層面看，可分為三層：

• 請求/回應層：WebRequest、WebResponse，支援 HTTP、TCP、UDP
• 應用協定層：TcpClient、TcpListener、UdpClient 封裝連線細節
• 傳輸層：Socket 類，最底層控制，當上層無法滿足特殊需求時使用

Socket 核心概念

Socket 可視為資料通道，連接客戶端與伺服器。資料收發皆針對此通道進行。

建立 Socket

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

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

關鍵方法對照表

端點與 IP 位址處理

EndPoint 代表網路地址與埠號的組合。IPv4 使用 IPEndPoint。

取得 IPAddress

// 直接解析字串
IPAddress ip = IPAddress.Parse("192.168.1.2");

// 透過 DNS 解析主機名
IPHostEntry hostInfo = Dns.GetHostEntry("host.contoso.com");
IPAddress ip = hostInfo.AddressList[0];

常見異常處理

• SocketException：作業系統層級 Socket 錯誤
• ArgumentNullException：參數為 null
• ObjectDisposedException：操作已關閉的 Socket

開發流程建議

1. 建立 Socket 實例
2. 客戶端：Connect → Send → Receive → Shutdown → Close
3. 伺服器：Bind → Listen → Accept → 處理通訊 → Shutdown → Close
4. 妥善處理異常與資源釋放

後續文章將深入探討非同步 Socket、SSL/TLS 整合、效能調優等進階主題。