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需求分析

假設我們需要實現一個基于網絡的文件上傳系統，用戶可以通過客戶端將本地文件上傳到服務端。這種情況經常出現在文件存儲和共享、云存儲等應用場景中。使用Socket編程可以實現高效可靠的文件傳輸。cWu28資訊網——每日最新資訊28at.com

1、客戶端需求：

• 用戶可以選擇本地文件進行上傳。
• 用戶需要輸入服務端的IP地址和端口號。
• 客戶端需要將選擇的文件發送給服務端進行保存。

2、服務端需求：

• 服務端需要監聽指定的端口，等待客戶端連接請求。
• 接收到客戶端連接后，服務端需要接收文件數據。
• 服務端需要將接收到的文件保存到指定位置。

3、文件傳輸需求：

• 傳輸協議：使用TCP協議確保可靠的數據傳輸。
• 文件分片：為了減小內存開銷和網絡負載，將大文件分成多個較小的數據包進行傳輸。
• 文件校驗：傳輸過程中需要對文件進行校驗，確保數據的完整性。

4、錯誤處理需求：

• 連接錯誤：需要處理連接失敗、超時等錯誤情況。
• 文件錯誤：需要處理文件讀取失敗、傳輸中斷等錯誤情況。
• 異常處理：需要處理網絡異常、IO異常等情況，并提供相應的錯誤提示和處理機制。

基于以上需求，我們可以使用C#的Socket編程實現一個文件上傳系統，包括客戶端和服務端的程序。在程序中使用Socket進行網絡連接和數據傳輸，同時對連接錯誤和文件錯誤進行適當處理和異常捕獲。cWu28資訊網——每日最新資訊28at.com

客戶端代碼和實現過程

dotnet new wpf -n "FileUploaderClient"

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<Window x:Class="FileUploaderClient.MainWindow"        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"        Title="文件上傳客戶端" Height="350" Width="500">    <Grid>        <StackPanel Orientation="Vertical" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center">            <TextBlock Text="選擇要上傳的文件：" Margin="0 0 0 10" />            <Button Content="瀏覽..." Click="BrowseButton_Click" Width="80" Height="30" Margin="0 0 0 10" />            <TextBox x:Name="FilePathTextBox" Text="{Binding FilePath}" Width="300" Height="30" Margin="0 0 0 10" />            <TextBlock Text="輸入服務端IP地址：" Margin="0 0 0 10" />            <TextBox x:Name="ServerIPTextBox" Text="{Binding ServerIP}" Width="200" Height="30" Margin="0 0 0 10" />            <TextBlock Text="輸入服務端端口號：" Margin="0 0 0 10" />            <TextBox x:Name="ServerPortTextBox" Text="{Binding ServerPort}" Width="100" Height="30" Margin="0 0 0 10" />            <Button Content="上傳" Click="UploadButton_Click" Width="80" Height="30" Margin="0 0 0 10" />            <TextBlock x:Name="ResultTextBlock" Text="{Binding ResultMessage}" Margin="0 10" TextWrapping="Wrap" />        </StackPanel>    </Grid></Window>

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using System;using System.ComponentModel;using System.IO;using System.Net.Sockets;using System.Security.Cryptography;using System.Text;using System.Windows;namespace FileUploaderClient{    public partial class MainWindow : Window, INotifyPropertyChanged    {        public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;        private string filePath;        public string FilePath        {            get { return filePath; }            set            {                filePath = value;                OnPropertyChanged("FilePath");            }        }        private string serverIP;        public string ServerIP        {            get { return serverIP; }            set            {                serverIP = value;                OnPropertyChanged("ServerIP");            }        }        private int serverPort;        public int ServerPort        {            get { return serverPort; }            set            {                serverPort = value;                OnPropertyChanged("ServerPort");            }        }        private string resultMessage;        public string ResultMessage        {            get { return resultMessage; }            set            {                resultMessage = value;                OnPropertyChanged("ResultMessage");            }        }        public MainWindow()        {            InitializeComponent();            DataContext = this;        }        private void OnPropertyChanged(string propertyName)        {            PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));        }        private void BrowseButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)        {            Microsoft.Win32.OpenFileDialog openFileDialog = new Microsoft.Win32.OpenFileDialog();            if (openFileDialog.ShowDialog() == true)            {                FilePath = openFileDialog.FileName;            }        }        private void UploadButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)        {            try            {                // 讀取本地文件                byte[] fileData = File.ReadAllBytes(FilePath);                // 連接服務端并發送文件                using (TcpClient client = new TcpClient(ServerIP, ServerPort))                {                    using (NetworkStream stream = client.GetStream())                    {                        // 發送文件名和文件長度                        string fileName = Path.GetFileName(FilePath);                        byte[] fileNameBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(fileName);                        byte[] fileNameLengthBytes = BitConverter.GetBytes(fileNameBytes.Length);                        byte[] fileLengthBytes = BitConverter.GetBytes(fileData.Length);                        stream.Write(fileNameLengthBytes, 0, 4);                        stream.Write(fileNameBytes, 0, fileNameBytes.Length);                        stream.Write(fileLengthBytes, 0, 4);                        // 發送文件內容                        int bufferSize = 1024;                        int bytesSent = 0;                        while (bytesSent < fileData.Length)                        {                            int remainingBytes = fileData.Length - bytesSent;                            int bytesToSend = Math.Min(bufferSize, remainingBytes);                            stream.Write(fileData, bytesSent, bytesToSend);                            bytesSent += bytesToSend;                        }                        ResultMessage = "文件上傳成功！";                    }                }            }            catch (Exception ex)            {                ResultMessage = "文件上傳失敗：" + ex.Message;            }        }    }}

使用該客戶端程序，用戶可以選擇本地文件進行上傳，并輸入服務端的IP地址和端口號。客戶端會將選擇的文件發送給服務端進行保存。cWu28資訊網——每日最新資訊28at.com

這個示例實現了基于TCP協議的文件上傳功能，使用TcpClient和NetworkStream進行連接和數據傳輸。文件被分成較小的數據包進行傳輸，發送前會計算文件名和文件長度，并通過4字節的長度前綴指示接收方應該接收多少數據。cWu28資訊網——每日最新資訊28at.com

服務端代碼和實現過程

dotnet new wpf -n "FileUploaderServer"

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<Window x:Class="FileUploaderServer.MainWindow"        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"        xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"        Title="文件上傳服務端" Height="350" Width="500">    <Grid>        <StackPanel Orientation="Vertical" HorizontalAlignment="Center" VerticalAlignment="Center">            <TextBlock Text="輸入要監聽的端口號：" Margin="0 0 0 10" />            <TextBox x:Name="PortTextBox" Text="{Binding Port}" Width="100" Height="30" Margin="0 0 0 10" />            <Button Content="啟動服務" Click="StartButton_Click" Width="80" Height="30" Margin="0 0 0 10" />            <TextBlock x:Name="ResultTextBlock" Text="{Binding ResultMessage}" Margin="0 10" TextWrapping="Wrap" />        </StackPanel>    </Grid></Window>

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using System;using System.ComponentModel;using System.IO;using System.Net;using System.Net.Sockets;using System.Security.Cryptography;using System.Text;using System.Threading;using System.Windows;namespace FileUploaderServer{    public partial class MainWindow : Window, INotifyPropertyChanged    {        public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;        private int port;        public int Port        {            get { return port; }            set            {                port = value;                OnPropertyChanged("Port");            }        }        private string resultMessage;        public string ResultMessage        {            get { return resultMessage; }            set            {                resultMessage = value;                OnPropertyChanged("ResultMessage");            }        }        private TcpListener serverListener;        private Thread serverThread;        public MainWindow()        {            InitializeComponent();            DataContext = this;        }        private void OnPropertyChanged(string propertyName)        {            PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));        }        private void StartButton_Click(object sender, RoutedEventArgs e)        {            try            {                // 啟動服務端監聽                IPAddress ipAddress = IPAddress.Any;                serverListener = new TcpListener(ipAddress, Port);                serverListener.Start();                // 啟動服務端線程                serverThread = new Thread(new ThreadStart(ServerThreadProc));                serverThread.IsBackground = true;                serverThread.Start();                ResultMessage = "服務啟動成功！";            }            catch (Exception ex)            {                ResultMessage = "服務啟動失敗：" + ex.Message;            }        }        private void ServerThreadProc()        {            while (true)            {                try                {                    // 接受客戶端連接請求                    TcpClient client = serverListener.AcceptTcpClient();                    // 處理客戶端連接請求                    Thread clientThread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(ClientThreadProc));                    clientThread.IsBackground = true;                    clientThread.Start(client);                }                catch (Exception)                {                    break;                }            }        }        private void ClientThreadProc(object parameter)        {            TcpClient client = (TcpClient)parameter;            try            {                using (client)                {                    using (NetworkStream stream = client.GetStream())                    {                        // 讀取文件名和文件長度                        byte[] fileNameLengthBytes = new byte[4];                        stream.Read(fileNameLengthBytes, 0, 4);                        int fileNameLength = BitConverter.ToInt32(fileNameLengthBytes, 0);                        byte[] fileNameBytes = new byte[fileNameLength];                        stream.Read(fileNameBytes, 0, fileNameLength);                        string fileName = Encoding.UTF8.GetString(fileNameBytes);                        byte[] fileLengthBytes = new byte[4];                        stream.Read(fileLengthBytes, 0, 4);                        int fileLength = BitConverter.ToInt32(fileLengthBytes, 0);                        // 接收文件內容                        int bufferSize = 1024;                        byte[] buffer = new byte[bufferSize];                        int bytesRead = 0;                        int totalBytesRead = 0;                        byte[] fileData = new byte[fileLength];                        while (totalBytesRead < fileLength && (bytesRead = stream.Read(buffer, 0, Math.Min(bufferSize, fileLength - totalBytesRead))) > 0)                        {                            Buffer.BlockCopy(buffer, 0, fileData, totalBytesRead, bytesRead);                            totalBytesRead += bytesRead;                        }                        // 保存文件到本地                        string savePath = Path.Combine(Environment.CurrentDirectory, "Uploads", fileName);                        if (File.Exists(savePath))                        {                            savePath = Path.Combine(Environment.CurrentDirectory, "Uploads", Path.GetFileNameWithoutExtension(fileName) + "_" + DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmssfff") + Path.GetExtension(fileName));                        }                        using (FileStream fileStream = new FileStream(savePath, FileMode.CreateNew))                        {                            fileStream.Write(fileData, 0, fileLength);                        }                        ResultMessage = "文件保存成功：" + savePath;                    }                }            }            catch (Exception ex)            {                ResultMessage = "文件保存失敗：" + ex.Message;            }        }    }}

使用該服務端程序，用戶可以輸入要監聽的端口號，并啟動服務端監聽。當有客戶端連接時，服務端會接收文件數據，并保存到指定位置。cWu28資訊網——每日最新資訊28at.com

這個示例實現了基于TCP協議的文件接收和保存功能，使用TcpListener和TcpClient進行監聽和連接，使用NetworkStream進行數據傳輸。文件被分成較小的數據包進行傳輸，發送前會計算文件名和文件長度，并通過4字節的長度前綴指示接收方應該接收多少數據。cWu28資訊網——每日最新資訊28at.com

運行結果

啟動服務端，開啟端口12345。cWu28資訊網——每日最新資訊28at.com

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啟動客戶端程序，配置服務端地址。cWu28資訊網——每日最新資訊28at.com

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