C#单线程和多线程的端口扫描器应用比较详解
作者：可乐有点好喝
这篇文章主要详细对比分析了C#单线程和多线程的端口扫描器应用，文中示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下
本文章使用C#编程，制作一个端口扫描器，能够扫描本机有哪些端口开放了，并显示出来，分别使用单线程和多线程进行了比较。
编译软件：Visual Studio 2019
编译环境：Windows 10
使用语言：C#
一、准备工作
第一步：新建工程
创建新项目。
选择 Windows 窗体应用。
输入项目名称（Port_Scanning），选择代码存储路径，然后点击创建。
第二步：控件摆放
使用控件按下图摆放。
table × 4个
textbox × 4个
progressBar × 1 个
button × 1个
注：图中红色的文字为控件的ID
修改属性：点击一下 textbox4 控件，将 ReadOnly 属性设置为 True ，这样这个文本框就只读了而不能修改，用于显示结果的。
其它的字体、大小等属性可以在 Font 处编辑。
二、端口扫描器（单线程）
第一步：编写代码
- 摆放完毕后，在窗口设计界面内，双击 button 按钮，可以转到代码编辑区。
- 以下是我的代码，也有部分注释。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
namespace Port_Scanning
{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
//主机地址
private string hostAddress;
//起始端口
private int start;
//终止端口
private int end;
//端口号
private int port;
//定义线程对象
private Thread scanThread;
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
//初始化
textBox4.Clear();
label5.Text = "0%";
//获取ip地址和始末端口号
hostAddress = textBox1.Text;
start = Int32.Parse(textBox2.Text);
end = Int32.Parse(textBox3.Text);
if (decideAddress())
{
//让输入的textbox只读，无法改变
textBox1.ReadOnly = true;
textBox2.ReadOnly = true;
textBox3.ReadOnly = true;
//设置进度条的范围
progressBar1.Minimum = start;
progressBar1.Maximum = end;
//显示框显示
textBox4.AppendText("端口扫描器 v1.0.0" + Environment.NewLine + Environment.NewLine);
//调用端口扫描函数
PortScan();
}
else
{
//若端口号不合理，弹窗报错
MessageBox.Show("输入错误，端口范围为[0-65536]!");
}
}
catch
{
//若输入的端口号为非整型，则弹窗报错
MessageBox.Show("输入错误，端口范围为[0-65536]!");
}
}
private bool decideAddress()
{
//判断端口号是否合理
if ((start >= 0 && start <= 65536) && (end >= 0 && end <= 65536) && (start <= end))
return true;
else
return false;
}
private void PortScan()
{
double x;
string xian;
//显示扫描状态
textBox4.AppendText("开始扫描...（可能需要请您等待几分钟）" + Environment.NewLine + Environment.NewLine);
//循环抛出线程扫描端口
for (int i = start; i <= end; i++)
{
x = (double)(i - start + 1) / (end - start + 1);
xian = x.ToString("0%");
port = i;
//调用端口i的扫描操作
Scan();
//进度条值改变
label5.Text = xian;
label5.Refresh();
progressBar1.Value = i;
}
textBox4.AppendText(Environment.NewLine + "扫描结束！" + Environment.NewLine);
//输入框textbox只读属性取消
textBox1.ReadOnly = false;
textBox2.ReadOnly = false;
textBox3.ReadOnly = false;
}
private void Scan()
{
int portnow = port;
//创建TcpClient对象，TcpClient用于为TCP网络服务提供客户端连接
TcpClient objTCP = null;
try
{
//用于TcpClient对象扫描端口
objTCP = new TcpClient(hostAddress, portnow);
//扫描到则显示到显示框
textBox4.AppendText("端口 " + port + " 开放！" + Environment.NewLine);
}
catch
{
//未扫描到，则会抛出错误
}
}
}
}下图为单线程程序的执行过程，整个流程都是依次进行的。
编译执行以下，看看结果。
第二步：执行结果
这里说明一下：127.0.0.1这个 IP 地址代指自己的主机，不能用自己主机真实的 IP 地址。
可以看到扫描的速度是比较慢的。
三、端口扫描器（多线程）
第一步：编写代码
将单线程的代码稍微修改一下，加入多线程。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;
namespace Port_Scanning
{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
//不进行跨线程检查
CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
}
//主机地址
private string hostAddress;
//起始端口
private int start;
//终止端口
private int end;
//端口号
private int port;
//定义线程对象
private Thread scanThread;
//定义端口状态数据（开放则为true，否则为false）
private bool[] done = new bool[65526];
private bool OK;
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
//初始化
textBox4.Clear();
label5.Text = "0%";
//获取ip地址和始末端口号
hostAddress = textBox1.Text;
start = Int32.Parse(textBox2.Text);
end = Int32.Parse(textBox3.Text);
if (decideAddress())
{
textBox1.ReadOnly = true;
textBox2.ReadOnly = true;
textBox3.ReadOnly = true;
//创建线程，并创建ThreadStart委托对象
Thread process = new Thread(new ThreadStart(PortScan));
process.Start();
//设置进度条的范围
progressBar1.Minimum = start;
progressBar1.Maximum = end;
//显示框显示
textBox4.AppendText("端口扫描器 v1.0.0" + Environment.NewLine + Environment.NewLine);
}
else
{
//若端口号不合理，弹窗报错
MessageBox.Show("输入错误，端口范围为[0-65536]!");
}
}
catch
{
//若输入的端口号为非整型，则弹窗报错
MessageBox.Show("输入错误，端口范围为[0-65536]!");
}
}
private bool decideAddress()
{
//判断端口号是否合理
if ((start >= 0 && start <= 65536) && (end >= 0 && end <= 65536) && (start <= end))
return true;
else
return false;
}
private void PortScan()
{
double x;
string xian;
//显示扫描状态
textBox4.AppendText("开始扫描...（可能需要请您等待几分钟）" + Environment.NewLine + Environment.NewLine);
//循环抛出线程扫描端口
for (int i = start; i <= end; i++)
{
x = (double)(i - start + 1) / (end - start + 1);
xian = x.ToString("0%");
port = i;
//使用该端口的扫描线程
scanThread = new Thread(new ThreadStart(Scan));
scanThread.Start();
//使线程睡眠
System.Threading.Thread.Sleep(100);
//进度条值改变
label5.Text = xian;
progressBar1.Value = i;
}
while (!OK)
{
OK = true;
for (int i = start; i <= end; i++)
{
if (!done[i])
{
OK = false;
break;
}
}
System.Threading.Thread.Sleep(1000);
}
textBox4.AppendText(Environment.NewLine + "扫描结束！" + Environment.NewLine);
textBox1.ReadOnly = false;
textBox2.ReadOnly = false;
textBox3.ReadOnly = false;
}
private void Scan()
{
int portnow = port;
//创建线程变量
Thread Threadnow = scanThread;
//扫描端口，成功则写入信息
done[portnow] = true;
//创建TcpClient对象，TcpClient用于为TCP网络服务提供客户端连接
TcpClient objTCP = null;
try
{
//用于TcpClient对象扫描端口
objTCP = new TcpClient(hostAddress, portnow);
//扫描到则显示到显示框
textBox4.AppendText("端口 " + port + " 开放！" + Environment.NewLine);
}
catch
{
//未扫描到，则会抛出错误
}
}
}
}这是代码的执行流程，可以更加直观的看到程序如何执行的，利于理解多线程的含义。
这里提一句，代码中的构造函数中：CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;，这一句是直接跳过跨线程检查，如果程序不当，会造成死循环，建议使用委托 delegate ，网上有很多关于委托的讲解，我不太熟悉，经过几次试验后，程序执行的时候，输出显示的结果的先后顺序会有点不同，这一点需要改进。
第二步：执行结果
可以看到多线程的端口扫描器的速度要比单线程的快很多。
四、总结
多线程就好比是把单线程的总量分成了多条线路同时进行，自然是要快很多，目前绝大多数的应用程序都是采用的多线程，掌握多线程编程是一个实战程序员应会的技能，但跨线程控制控件，会遇到问题，子线程控制主线程的控件，会容易造成死循环，在C#当中是采用委托来解决这一问题。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。