Hướng dẫn tự học lập trình socket (mạng) với C# | Tự học ICT

Lập trình mạng ( hay còn gọi là lập trình socket ) là nền tảng về kỹ thuật để tăng trưởng những ứng dụng hoạt động giải trí trên mạng ( LAN hoặc Internet ). Dĩ nhiên, bạn hoàn toàn có thể lập trình ứng dụng mạng ( như ứng dụng web, ứng dụng hướng dịch vụ ) mà không cần nắm rõ về lập trình socket. Tuy nhiên, ở phía dưới những công nghệ tiên tiến bạn sử dụng đều là lập trình socket. Lập trình socket được cho phép chương trình ứng dụng tương tác với ngăn xếp dịch vụ mạng của hệ quản lý .Tập bài giảng này sẽ hướng dẫn bạn tự học lập trình mạng ( lập trình socket ) với bộ giao thức Tcp / Ip trên hệ điều hành quản lý windows sử dụng C # và. NET framework. Tập bài giảng này hoàn toàn có thể được sử dụng như một tài liệu thực hành thực tế bổ trợ cho những khóa học về mạng máy tính cơ bản, cũng như một giáo trình độc lập về lập trình socket cho sinh viên những ngành Công nghệ thông tin, điều khiển và tinh chỉnh, tự động hóa .

Để chuyển tới bài học có thể sử dụng Mục lục trên sidebar, Mục lục ở cuối bài hoặc click vào link dưới đây để chuyển tới danh mục bài học.
>> CHUYỂN TỚI DANH MỤC BÀI HỌC <<

Mạng máy tính và lập trình mạng ( socket )

Hiện nay, hầu hết những khóa học về mạng máy tính giảng dạy ở những trường ĐH thường chỉ giảng dạy kim chỉ nan. Các giáo trình mạng thường thiên về miêu tả ngăn xếp giao thức ( protocol stack ) một cách hình tượng, sử dụng toán học và nghiên cứu và phân tích để truyền đạt những nguyên tắc về mạng. Các nội dung về lập trình phần đông không được đề cập tới .Đối với những môn học về lập trình ( kể cả tăng trưởng ứng dụng hoạt động giải trí trên thiên nhiên và môi trường mạng như SOA, web ), người học phần nhiều không được / cần biết về hoạt động giải trí truyền thông online bên dưới những thành phần của ứng dụng .Như vậy, mạng máy tính và lập trình tăng trưởng ứng dụng đang sống sót song song và gần như trọn vẹn độc lập với nhau trong khuôn khổ những chương trình đào tạo và giảng dạy .Qua kinh nghiệm tay nghề giảng dạy, chúng tôi thấy rằng, nếu sinh viên trực tiếp thao tác với những giao thức mạng để tạo ra chương trình ứng dụng, họ hoàn toàn có thể hiểu kỹ càng hơn về giao thức đó. Khi lập trình với giao thức sử dụng socket, sinh viên giờ không còn đứng từ xa để nhìn giao thức nữa mà đang thực sự “ sờ mó ” và “ nhào nặn ” giao thức để tạo ra ứng dụng. Qua đó, những thứ vốn trừu tượng như cấu trúc gói tin giờ trở nên thực tiễn hơn .Thứ hai, chúng tôi nhận thấy rằng sinh viên khi hiểu cách những chương trình sử dụng những dịch vụ của TCP / IP thường thuận tiện chớp lấy những nguyên tắc của những giao thức cơ bản thực thi những dịch vụ đó .Cuối cùng, việc tự mình tạo ra được mẫu sản phẩm hoàn toàn có thể tạo thêm hứng thú cho sinh viên và tăng sức mê hoặc của môn học ( vốn thường được xem là khô khan và trừu tượng ) .

Mục tiêu của bài giảng

Hiện nay trên Internet có rất nhiều những blog post về lập trình socket với giao thức mạng. Các blog post như vậy thường chỉ cung ứng một vài ví dụ về lập trình socket Tcp và Udp. Chúng cũng thường khá rời rạc, không mạng lưới hệ thống và thiếu chuyên nghiệp và bài bản. Các giáo trình / tài liệu chuyên về lập trình socket lại rất dày và phân phối lượng kiến thức và kỹ năng khổng lồ gây khó khăn vất vả cho việc theo học ( với người mới mở màn ) .Vì những nguyên do trên, chúng tôi kiến thiết xây dựng tập bài giảng này hướng tới ra mắt những kỹ thuật lập trình socket cơ bản nhằm mục đích mục tiêu tương hỗ cho việc học những khóa về mạng máy tính cơ bản. Vì mục tiêu đó, tài liệu này nỗ lực đơn giản hóa và ra mắt một cách nhẹ nhàng những yếu tố có tương quan giúp người mới mở màn có được một xuất phát điểm tốt .Tập bài giảng này cũng được thiết kế xây dựng và sử dụng như một tài liệu độc lập về lập trình socket. Với mục tiêu này, tài liệu cố gắng nỗ lực trình diễn những yếu tố một cách chuyên nghiệp, rất đầy đủ và mạng lưới hệ thống .

Bài giảng này dành cho ai ?

Bài giảng này đa phần dành cho sinh viên đã hoặc đang tham gia những khóa học về mạng máy tính. Bài giảng này khi đó đóng vai trò bổ trợ kiến thức và kỹ năng và kỹ thuật lập trình với giao thức mạng, giúp sinh viên hiểu rõ và sâu hơn về mạng máy tính và giao thức. Cũng do đó, bài giảng này không tập trung chuyên sâu nhiều vào lý giải những yếu tố của mạng máy tính .Bài giảng này cũng hướng tới người học đang cần mở màn với lập trình mạng, giúp người học nắm được phương pháp lập trình socket trên. NET framework, làm nền tảng để hoàn toàn có thể tiến xa hơn trong nghành nghề dịch vụ tăng trưởng ứng dụng mạng .Chúng tôi giả định người học đã có những kỹ năng và kiến thức và kinh nghiệm tay nghề lập trình cơ bản với C # ; đã nắm được những khái niệm của lập trình C # như lớp, phương pháp, giao diện, và thừa kế cơ bản ; có năng lực tự kiến thiết xây dựng một chương trình đơn thuần với C # và. NET framework. Vì vậy, tài liệu này cũng không đi vào lý giải những kỹ thuật lập trình C # cơ bản mà chỉ vận dụng chúng .Giả định thứ hai là người học đã nắm được những khái niệm cơ bản về mạng máy tính, như giao thức và quy mô mạng, kiến trúc phân tầng, phương pháp đóng / mở gói tin. Với giả định như vậy, tài liệu này sẽ không đi cụ thể vào những nội dung của mạng máy tính .

Cần học gì trước ?

Để theo được khóa học, sinh viên cần có kiến thức và kỹ năng lập trình C# cơ bản. Tất cả các ví dụ trong bài giảng được xây dựng trên .NET framework sử dụng ngôn ngữ C#. Một số ví dụ hướng thực tế được xây dựng với kỹ thuật lập trình C#.NET nâng cao.

Lưu ý rằng đây là một tài liệu chuyên về lập trình mạng với. NET framework, không phải là một tài liệu về lập trình C #. Chúng ta sẽ không đề cập đến những yếu tố cơ bản của lập trình C # ở đây. Để hoàn toàn có thể theo dõi những ví dụ của bài giảng, những bạn cần nắm vững ngôn từ lập trình C #, kỹ thuật lập trình hướng đối tượng người dùng trong C #, cách lập trình với những thư viện của. NET framework, cũng như một số ít kỹ thuật lập trình. NET nâng cao .Sinh viên nên đọc thêm về kiến trúc và phong cách thiết kế ứng dụng ứng dụng để hoàn toàn có thể thuận tiện chớp lấy những ví dụ. Trong bài giảng có sử dụng một số ít mẫu phong cách thiết kế và kiến trúc ứng dụng thông dụng để kiến thiết xây dựng những ví dụ nâng cao .Để hiểu được rõ hơn và có cái nhìn toàn diện và tổng thể về quy trình tiếp thị quảng cáo, sinh viên cần có kiến thức và kỹ năng cơ bản về mạng máy tính và bộ giao thức Tcp / Ip. Mặc dù tài liệu có trình diễn chi tiết cụ thể về những giao thức Ip, Tcp, Udp và 1 số ít giao thức tầng ứng dụng, cách nhìn nhận về những giao thức này có sự độc lạ với nội dung trình diễn trong môn Mạng máy tính .

Lập trình socket ( lập trình mạng )

Để lập trình với những giao thức mạng, những hệ điều hành quản lý thường cung cấp bộ giao diện lập trình ứng dụng ( Application Programming Interface, API ) gọi là socket API. Do đó, lập trình mạng cũng thường được gọi là lập trình socket .Giao diện Berkeley Sockets được xem như thể bộ API chuẩn dành cho lập trình socket và được sử dụng thoáng đãng trên nhiều hệ quản lý. Hệ quản lý windows thiết kế xây dựng bộ socket API của mình dựa trên Berkeley Sockets và được gọi là winsock. Winsock là bộ API tiêu chuẩn để lập trình mạng trong windows .Bộ API socket này được phong cách thiết kế để giúp chương trình truy vấn vào những dịch vụ tiếp thị quảng cáo liên tiến trình của hệ điều hành quản lý. Các dịch vụ này hoàn toàn có thể được triển khai bởi bất kể giao thức nào mà hệ quản lý tương hỗ ( như IPX, Appletalk, TCP / IP, v.v. ) .Do cách tiếp cận chung này, socket API có vẻ như rất phức tạp nếu mới tiếp xúc. Nhưng trên thực tiễn, những kỹ thuật cơ bản của lập trình socket sử dụng bộ giao thức TCP / IP không quá phức tạp .Học lập trình socket chính là việc học sử dụng những API do chương trình TCP và UDP của mạng lưới hệ thống để nhu yếu những chương trình này triển khai trao đổi tài liệu qua mạng theo nhu yếu của mình. Việc gọi đến những API của mạng lưới hệ thống thường tương thích khi lập trình với một số ít ngôn từ và công nghệ tiên tiến nhất định, ví dụ khi sử dụng C / C + + / Delphi kiến thiết xây dựng ứng dụng native cho windows .Tuy nhiên, sử dụng những ngôn từ và công cụ bậc “ không cao ” như C / C + + làm tăng thời hạn tăng trưởng ứng dụng ( giảm hiệu suất ). Các API mạng lưới hệ thống thường rất phức tạp với rất nhiều tham số càng khiến việc lập trình khó khăn vất vả hơn .Bài giảng này tập trung chuyên sâu vào hướng dẫn cách học lập trình socket sử dụng. NET framework với ngôn từ lập trình C #. Do việc lập trình socket khá tương đương nhau dù sử dụng những ngôn từ và nền tảng khác nhau, người học trọn vẹn hoàn toàn có thể đem vận dụng sang những ngôn từ và nền tảng khác .

Tại sao lập trình socket trong. NET ?

Các công nghệ tiên tiến tăng trưởng ứng dụng văn minh thường hạn chế việc truy xuất trực tiếp đến những API của mạng lưới hệ thống. Thay vào đó, những công nghệ tiên tiến này thường tạo ra những “ vỏ bọc ” ( wrapper ) để giúp người lập trình gọi đến những API của mạng lưới hệ thống một cách thuận tiện hơn .Tương tự, so với socket API.. NET framework cũng tạo ra những lớp wrapper như vậy để giúp người lập trình gọi những hàm của TCP hay UDP mà không cần tiếp xúc trực tiếp với socket API, qua đó giúp tăng hiệu suất cao và đơn giản hóa việc lập trình tiếp thị quảng cáo. Các lớp wrapper này giúp người lập trình sử dụng những kỹ thuật lập trình. NET can đảm và mạnh mẽ và quen thuộc trong lập trình socket .. NET framework cũng có những tương hỗ khác ( không riêng ) cho lập trình mạng như :

  • giao diện luồng dữ liệu (stream),
  • trình tự hóa dữ liệu (serialization),
  • biến đổi dữ liệu (data conversion),
  • lập trình bất đồng bộ (asynchronous programming),
  • lập trình đa luồng (multi-threading programming),
  • tạo bộ đệm (caching),
  • bảo mật (socket security, crypto-stream).

Các tương hỗ này đóng vai trò đặc biệt quan trọng quan trọng khi kiến thiết xây dựng thành phần server và setup giao thức .

Kết luận

Trong khuôn khổ bài giảng này, chúng ta sẽ nghiên cứu cách lập trình socket trên .NET framework với ngôn ngữ C#.

Các nguyên tắc cơ bản của lập trình socket là tựa như nhau mặc dầu sử dụng những công cụ khác nhau .Nắm bắt được cách lập trình socket trên. NET hoàn toàn có thể trọn vẹn thuận tiện tiếp cập lập trình socket, ví dụ, trên Java, hay Python, Rubi, v.v. .Chúc bạn học tập hiệu suất cao !

5/5 - (1 vote)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments