每个.NET开发都应掌握的C#网络编程知识点

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上篇文章讲述了C#处理文件系统I/O知识点，本文将介绍C#网络编程知识点。随着信息技术的不断发展，网络编程在.NET开发中变得愈发重要。无论是构建Web应用、实现实时通信，还是处理分布式系统，C#网络编程都是必备的技能。以下是.NET开发者在网络编程中应该掌握的关键知识点。
一、http请求知识点
在C#中进行HTTP请求是.NET开发中常见的任务，使用HttpClient类是一种常用的方式。下面将介绍HttpClient的相关知识点。
1、HttpClient类
HttpClient是用于发送HTTP请求和接收HTTP响应的主要类。创建HttpClient实例是进行HTTP请求的第一步。

1. using System.Net.Http;
2. HttpClient client = new HttpClient(); 

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2、基本的GET请求
使用HttpClient发送基本的GET请求，获取远程服务器上的资源。

1.   //未带参数
2.   string url = "https://api.example.com/data";
3.    HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);
4.    // 在GET请求中传递查询参数，以获取符合特定条件的数据。
5.      string url = "https://api.example.com/data";
6.    string queryString = "?param1=value1&param2=value2";
7.    HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url + queryString);

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3、POST请求
使用HttpClient发送POST请求，通常用于提交数据给服务器。

1.    string url = "https://api.example.com/data";
2.    HttpContent content = new StringContent("{'key':'value'}");
3.    HttpResponseMessage response = await client.PostAsync(url, content);

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4、请求头设置
在HTTP请求中设置自定义的请求头，如授权信息、内容类型等。

1.  //下面案例是增加token验证
2.   client.DefaultRequestHeaders.Add("Authorization", "Bearer token");

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5、处理响应
经过以上GET和Post请求，可以从HttpResponseMessage中获取响应内容、状态码等信息。

1.    string responseBody = await response.Content.ReadAsStringAsync();
2.    HttpStatusCode statusCode = response.StatusCode;

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6、异常处理
可以在请求中处理可能的异常，例如网络错误、超时等，通常使用HttpRequestException抓取。

1.    try
2.    {
3.        HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);
4.        response.EnsureSuccessStatusCode();
5.    }
6.    catch (HttpRequestException ex)
7.    {
8.           // 处理异常
9.    }

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7、异步请求
使用异步方式发送HTTP请求，以避免阻塞主线程。

1.    await Task.Run(async () =>
2.    {
3.        HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);
4.        // 处理响应
5.    });

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8、使用HttpClientFactory
使用HttpClientFactory进行HttpClient的管理，提高性能和资源利用率，官网推荐方法。

1. string? httpClientName = builder.Configuration["TodoHttpClientName"];
2. ArgumentException.ThrowIfNullOrEmpty(httpClientName);
3.   //需要依赖注入后使用
4. builder.Services.AddHttpClient(
5.     httpClientName,
6.     client =>
7.     {
8.         client.BaseAddress = new Uri("https://api.example.com/data");
9.         client.DefaultRequestHeaders.UserAgent.ParseAdd("dotnet-docs");
10.     });

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详情可以查看之前文章：在.NET Core使用 HttpClient 的正确方式
9、取消HTTP请求
使用CancellationToken取消正在进行的HTTP请求。

1.     var cts = new CancellationTokenSource();
2.     HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url, cts.Token);

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10、文件上传
通过HTTP请求实现文件上传，设置MultipartFormDataContent来传递文件数据。

1.     using var form = new MultipartFormDataContent();
2.     form.Add(new ByteArrayContent(fileBytes), "file", "filename.txt");
3.     HttpResponseMessage response = await client.PostAsync(uploadUrl, form);

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这些知识点涵盖了C#中进行HTTP请求时的基本和进阶技巧。熟练运用这些知识，可以轻松处理各种与网络通信相关的场景，从而构建出稳健、高效的.NET应用。
参考：learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/fundamentals/networking/http/httpclient
二、WebSocket通信知识点
WebSocket 是一种网络传输协议，可在单个 TCP 连接上进行全双工通信，位于 OSI 模型的应用层。WebSocket通信在C#中是一种实现实时双向通信的重要技术。以下是关于C# WebSocket通信的一些知识点：
1、ClientWebSocket类
ClientWebSocket是C#中用于实现WebSocket客户端的主要类。通过该类可以建立WebSocket连接并进行通信。

1.    using System.Net.WebSockets;
3.    ClientWebSocket webSocket = new ClientWebSocket();

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2、建立WebSocket连接
通过ConnectAsync方法建立与WebSocket服务器的连接。

1.   await webSocket.ConnectAsync(new Uri("wss://example.com"), CancellationToken.None);

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3、发送WebSocket消息
使用SendAsync方法向WebSocket服务器发送消息。

1.    byte[] messageBytes = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, 欢迎关注DOTNET开发跳槽，获取面试题!");
2.    await webSocket.SendAsync(new ArraySegment<byte>(messageBytes), WebSocketMessageType.Text, true, CancellationToken.None);

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4、接收WebSocket消息
使用ReceiveAsync方法从WebSocket服务器接收消息。

1.    byte[] buffer = new byte[1024];
2.    WebSocketReceiveResult result = await webSocket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), CancellationToken.None);
3.    string receivedMessage = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count);

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5、关闭WebSocket连接
使用CloseAsync方法关闭WebSocket连接。

1.   await webSocket.CloseAsync(WebSocketCloseStatus.NormalClosure, "Closing", CancellationToken.None);

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6、WebSocket异常处理
都逃不过异常处理，WebSocket处理可能发生的WebSocketException异常，以保证程序的健壮性。

1.    try
2.    {
3.        // WebSocket 操作...
4.    }
5.    catch (WebSocketException ex)
6.    {
7.        Console.WriteLine($"WebSocket 异常: {ex.Message}");
8.    }

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7、WebSocket心跳
通过定期发送心跳消息，保持WebSocket连接的活跃状态。

1.    // 发送心跳消息
2.    await webSocket.SendAsync(new ArraySegment<byte>(Encoding.UTF8.GetBytes("ping")), WebSocketMessageType.Text, true, CancellationToken.None);

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8、使用WebSocket的高级功能
深入了解WebSocket的高级功能，如分帧传输、消息类型等。下代码处理二进制消息。

1.    // 处理二进制消息
2.    await webSocket.SendAsync(new ArraySegment<byte>(binaryData), WebSocketMessageType.Binary, true, CancellationToken.None);

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9、WebSocket服务器
C#也可以通过第三方库实现WebSocket服务器，如WebSocketListener。

1.     using WebSocketSharp.Server;
3.     var wssv = new WebSocketServer("ws://127.0.0.1:8080");
4.     wssv.AddWebSocketService<MyWebSocketBehavior>("/myWebSocket");
5.     wssv.Start();

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10、安全性
使用wss协议（WebSocket over TLS/SSL）确保WebSocket通信的安全性。

1.  await webSocket.ConnectAsync(new Uri("wss://example.com"), CancellationToken.None);

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这些知识点涵盖了在C#中进行WebSocket通信的基本和一些进阶技巧。通过熟练掌握这些知识，开发者可以实现实时、双向的通信，适用于诸如即时聊天、实时数据推送等场景。
参考：learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/fundamentals/networking/websockets
三、 Socket知识点
Socket又称套接字，套接字是一种软件接口，允许应用程序通过网络与另一个应用程序进行通信。套接字位于操作系统的网络堆栈中，为应用程序提供了与底层网络协议（例如 TCP/IP 和 UDP）交互的能力。Socket是C#中用于网络编程的核心类，它提供了对TCP、UDP等协议的支持。以下是关于C# Socket编程的一些知识点：
1、Socket基础
Socket类是C#中进行网络编程的基础类，用于实现不同协议的通信。

1.   //新建
2.    using System.Net.Sockets;
3.    Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

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2、TCP通信
TCP 通信是通过建立连接来完成的。连接建立后，发送方和接收方可以相互发送数据。TCP 协议通过三次握手来建立连接，通过四次挥手来断开连接。Socket类可以用于实现TCP通信，建立可靠的、面向连接的通信。

1.    Socket serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
2.    serverSocket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8080));
3.    serverSocket.Listen(10);
4.    Socket clientSocket = serverSocket.Accept();

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3、UDP通信
UDP 通信是通过直接发送数据包来完成的。发送方将数据包发送到网络，接收方从网络中接收数据包。UDP 协议不需要建立连接，因此具有更高的效率。通过Socket类实现UDP通信，适用于快速而简单的通信场景。

1.    Socket udpSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
2.    udpSocket.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8080));

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4、异步Socket编程
利用SocketAsyncEventArgs实现异步Socket操作，提高程序性能和并发处理能力。

1.    Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
2.    SocketAsyncEventArgs args = new SocketAsyncEventArgs();
3.    args.Completed += OnSocketCompleted;
4.    socket.ConnectAsync(args);

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5、Socket异常处理
处理可能发生的SocketException异常，确保程序的稳定性。

1.    try
2.    {
3.        // Socket 操作...
4.    }
5.    catch (SocketException ex)
6.    {
7.        Console.WriteLine($"Socket 异常: {ex.Message}");
8.    }

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6、Socket关闭
在Socket使用完毕后，及时关闭连接，释放资源。

1.    socket.Shutdown(SocketShutdown.Both);
2.    socket.Close();

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7、IP地址和端口处理
使用IPAddress和IPEndPoint操作IP地址和端口信息，方便网络连接的建立。

1.    IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
2.    IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ipAddress, 8080);

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8、网络流操作
NetworkStream用于在Socket上进行读写操作，通过Read和Write方法进行数据交互。

1.    NetworkStream networkStream = new NetworkStream(socket);
2.    byte[] buffer = new byte[1024];
3.    int bytesRead = networkStream.Read(buffer, 0, buffer.Length);

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9、Socket性能优化
使用缓冲区、连接池等技术优化Socket性能，提高数据传输效率。

1.    byte[] buffer = new byte[1024];
2.    socket.Receive(buffer);

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10、广播和多播
广播和多播都是网络通信中常见的技术。它们的主要区别在于广播是将数据包发送到网络中的所有主机，而多播是将数据包发送到网络中的一组主机。Socket支持实现广播和多播机制，支持向多个目标发送消息。

1.    socket.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.Broadcast, 1);

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这些知识点涵盖了在C#中进行Socket编程的基本和一些进阶技巧。通过熟练掌握这些知识，可以构建出高效、可靠的网络应用。
参考：learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.net.sockets.socket.-ctor?view=net-8.0
四、c#网络安全知识点
网络安全在网络编程开发中至关重要，在C#开发中也需要注意网络安全，特别是涉及到敏感信息传输或用户身份验证的应用。以下是一些与C#网络安全相关的知识点，以下某些知识点同样适用于其它开发语言：
1、SSL/TLS加密
使用SSL/TLS协议对网络通信进行加密，确保数据在传输过程中不被窃取。在HttpClient中使用HttpClientHandler配置。

1.    HttpClientHandler handler = new HttpClientHandler();
2.    handler.ServerCertificateCustomValidationCallback = (sender, cert, chain, sslPolicyErrors) => true;
3.    HttpClient client = new HttpClient(handler);

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2、HTTPS通信
可以通过使用HTTPS协议，保护数据的安全传输。使用`https://`的URL而非`http://`。

1.    string url = "https://api.example.com";
2.    HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(url);

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3、安全的密码存储
使用安全的方式存储和处理用户密码，如使用哈希函数和盐值来加密密码。

1.    string password = "user_password";
2.    string hashedPassword = HashFunction.ComputeHash(password, salt);

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4、防止SQL注入
使用参数化查询或ORM工具等，防止SQL注入攻击。

1.    string query = "SELECT * FROM Users WHERE Username = @username";
2.    SqlCommand command = new SqlCommand(query, connection);
3.    command.Parameters.AddWithValue("@username", inputUsername);

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5、防止跨站脚本攻击（XSS）
对用户输入进行合适的编码和验证，防止恶意脚本注入。

1.    string userContent = "";
2.    string encodedContent = HttpUtility.HtmlEncode(userContent);

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6、 防止跨站请求伪造（CSRF）
ASP.NET MVC可以使用Anti-Forgery Token等机制来防止CSRF攻击。

1.    @Html.AntiForgeryToken()

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7、身份验证和授权
使用更高级的身份验证机制，如JWT（JSON Web Token），并在应用中实施合适的授权策略。

1.    [Authorize]
2.    public ActionResult SecureAction()
3.    {
4.        // 安全操作
5.    }

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8、安全的文件上传
对用户上传的文件进行验证和安全处理，防止恶意文件上传。

1.    if (IsFileSafe(file))
2.    {
3.        // 处理上传文件
4.    }

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9、安全的Cookie处理
对Cookie进行安全设置，如设置HttpOnly、Secure等属性。

1.    var cookie = new HttpCookie("myCookie", "value");
2.    cookie.HttpOnly = true;
3.    cookie.Secure = true;
4.    Response.Cookies.Add(cookie);

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五、结语
掌握这些C#网络编程知识点对于.NET开发者来说是至关重要的。这些知识点涵盖了.NET开发中常用的C#网络编程技能，帮助开发者构建出更加健壮和高效的网络应用。在实际项目中，根据需求深入学习和实践这些知识点，将有助于提升.NET开发者在网络编程领域的能力。网络编程还有很多知识点，比如传输格式、RESTful架构风格等，由于篇幅有限就不列出了。
希望本文提供的C#网络编程知识点对每个.NET开发者都有所帮助，对于C#网络编程知识点你还知道哪些？欢迎留言讨论或者吐槽本文。
参考：AI查询
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1. 来源公众号：DotNet开发跳槽    

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来源:https://www.cnblogs.com/xbhp/archive/2023/12/18/17910869.html
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