【C#】ソケット通信(Socket通信)　クライアント編

今日はSocket通信についてです。

クライアントについて説明していきますが、

サーバー編も書いていきますが、大きく内容が違うわけではありません。

ただ立場が違うので、自分がどっちを作りたいかで見てください。

Socket通信とは
サーバーとクライアントとは
接続について
クライアントを作ろう　GUI
クライアントを作ろう　接続/切断
クライアントを作ろう　送信/受信
クライアントを作ろう　一連動作
【余談】IPアドレスの有無確認
【余談】IPアドレスの設定確認/方法
まとめ

Socket通信とは

インターネットはTCP/IPと呼ぶ通信プロトコルを利用しますが、
そのTCP/IPを プログラムから利用するには、
プログラムの世界とTCP/IPの世界を結ぶ特別な 出入り口が必要となります。
その出入り口となるのがソケット (Socket)であり、
TCP/IPのプログラミング上の大きな特徴となっています。 
このため、TCP/IP通信をソケット通信と呼ぶこともあります。

うぅ～ん。。。難しい説明ですね。。。

簡単に説明すると、

インターネットができるのは、ソケット通信のおかげという事になります。

いゃいゃざっくり過ぎるだろうっっ！！って思うかもしれませんが、

極論そういう事なのです。

サーバーとクライアントとは

サーバーとクライアントを理解しましょう。

基本的なイメージでは、

サーバーがあって、

サーバーに接続するクライアントがいるイメージになります。

基本ソフトを作る側の人間は

クライアント側のソフトを作る事の方が多いとは思います。

言葉の意味を調べましょう！！

クライアント：サービスを利用するコンピュータ
サーバ　　　：サービスを提供するコンピュータ

分かりそうで分からないこの説明。。。

例え話をします。

Ａ君は、会議中、わからない言葉が出てきた。
質問するのを恥ずかしいので、スマホで、Googleで検索をした。

簡潔にまとめると【Ａ君はGoogleで検索をした】です。

ここでいう【A君(クライアント)】【Google(サーバー)】となります。

質問者(クライアント)と回答者(サーバー)の関係です。

接続について

つぎに、つなげるケーブルについて説明します。

接続するのは、【LANケーブル】です。

LANケーブルにも種類があるので、触れておきます。

※現在では、自動判別機能（AutoMDI/MDI-X）によりほぼ知識不要になっている

LANケーブルの種類は２種類あります。

【ストレートケーブル】【クロスケーブル】です。

クロスケーブルは、通信規格や結線規格によって、ピンアサインは違います。

使い分けをどうするかというと、

異なる機器同士を接続する時：ストレートケーブル　(パソコンとHub/パソコンと通信機器)
同じ機器同士を接続する時　：クロスケーブル　(パソコンとパソコン/HubとHub)

ただし、現在では、自動判別機能（AutoMDI/MDI-X）により、

【ストレートケーブル】しか使いませんが、

古いパソコンや古いHubを使うときは気をつけましょう。

クライアントを作ろう　GUI

まずは、操作画面です。

変動するのは、サーバーのIP/Portです。

変動に対応できるように設定できるようにしましょう。

【確認】ボタンは、IPが存在しているか確認する為に作りました。(余談として話します)

【送信】ボタンでは、下記流れで実施します。

●サーバー接続
●コマンド送信
●(サーバーからの)コマンド受信
●サーバー切断

クライアントを作ろう　接続/切断

まずは接続しましょう。

using System.Net.Sockets;
TcpClient tcp;  //定義

pubic void OpenTcpCliant(string ipadd, int port)
{
　　tcp = new　TcpClient(ipadd, port);
}

そして、切断です。

public void CloseTcpCliant()
{
　　　tcp.Close()
}

実際に動作させます。

サーバーのIP/ポートに誤りがあった場合、例外が発生します。

上記３つが在りえそうな例外です。(SocketException)

クライアントを作ろう　送信/受信

送信を作ります。

private int Send_TCP(string tmp,out string rcv)
{
　　using (NetworkStream ns = tcp.GetStream())
　　{
　　　　ns.ReadTimeout = 1000;
　　　　ns.WriteTimeout = 1000;
　　　　Encoding enc = Encoding.UTF8;
　　　　byte[] sendBytes = enc.GetBytes(tmp + '\n');
　　　　ns.Write(sendBytes, 0, sendBytes.Length);

　　　　//受信
　　　　Recieve_TCP(ns, out rcv);
　　　　ns.Close();
　　}
　　return 0;
}

受信も同じネットワークストリーム(NetworkStream)上で実施しないといけなかったので

送信の関数の中に入れています。

続いて受信です。

private int Recieve_TCP(NetworkStream ns, out string rcv)
{
　　ns.ReadTimeout = 10000;
　　ns.WriteTimeout = 10000;
　　Encoding enc = Encoding.UTF8;

　　using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
　　{
　　　　byte[] resBytes = new byte[256];
　　　　int resSize = 0;

　　　　do
　　　　{
　　　　　　resSize = ns.Read(resBytes, 0, resBytes.Length);
　　　　　　if (resSize == 0)
　　　　　　{
　　　　　　　　Console.WriteLine("サーバーが切断しました。");
　　　　　　　　break;
　　　　　　}
　　　　　　ms.Write(resBytes, 0, resSize);
　　　　} while (ns.DataAvailable || resBytes[resSize - 1] != '\n');

　　　　rcv = enc.GetString(ms.GetBuffer(), 0, (int)ms.Length);
　　　　ms.Close();
　　}
　　return 0;
}

受信はネットワークストリーム上にあるデータを

メモリーストリーム(MemoryStream)を使って書き出します。

クライアントを作ろう　一連動作

サーバーへの接続/切断/送受信を作ったので、

【送信】ボタンの中身を作ります。

private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e)
{
　　string tmp;
　　int hoge;
　　Get_TCPServer(out tmp, out hoge);

　　//オープン
　　Open_TCP(tmp, hoge);

　　//送受信
　　Send_TCP(txtSend.Text, out tmp);
　　lblRecieve.Text = tmp;

　　//クローズ
　　Close_TCP();
}

関数：Get_TCPServerでは、GUI上の設定を取得しています。

IPアドレスの設定のNumericUpDownには、

命名規則を決めてコントロール名から取得するようにしました。

private void Get_TCPServer(out string ipadd, out int port)
{
　　port = (int)nudport.Value; //ポートは簡単

　　ipadd = "";
　　//IPの取得(IPパラメータ４つ分取得)
　　for (int n = 0; n < 4; n++)
　　{
　　　　//コントロール名から設定を取得
　　　　NumericUpDown nud = (NumericUpDown)this.Controls["nudIP" + (n + 1).ToString()];
　　　　if (nud == null)
　　　　{
　　　　　　MessageBox.Show("こんとろーる取得失敗");
　　　　　　return;
　　　　}
　　　　//最初だけカンマ無し
　　　　ipadd += (n == 0) ? nud.Value.ToString() : "." + nud.Value.ToString();
　　}
}

動作確認をしてみましょう。

サーバーのソフトが立ち上がっていない為、うまくはいきませんｗｗｗ

次回は、サーバー側を作ってみましょう。

【余談】IPアドレスの有無確認

IPアドレスを確認する時に、【コマンドプロンプトでping】を使うと思います。

pingとは、
対象のコンピュータとネットワークでつながっているか確認するときに使うコマンド

C#でもpingクラスが準備されている為、使ってみましょう。

using System.Net.NetworkInformation;

private bool Send_Ping(string ip)
{
　　//Pingのインスタンス生成
　　Ping sender = new Ping();

　　//ping送信
　　PingReply reply = sender.Send(ip, 50);
　　return (reply.Status == IPStatus.Success) ? true : false;
}

では、【確認】ボタンの処理を作りましょう。

private void btnCheck_Click(object sender, EventArgs e)
{
　　//検索するIPアドレスを取得する
　　string tmp;
　　int hoge;
　　Get_TCPServer(out tmp, out hoge);

　　//pingの送信
　　bool res = Send_Ping(tmp);

　　//結果に応じて、表示の変更
　　string mes = (res == true) ? "存在確認OK" : "接続不可";
　　MessageBox.Show(mes);
}