在本文中，我们将探讨如何使用C#语言来设计和实现一个简单的端口扫描器。端口扫描是网络安全和网络管理中的一个重要工具，用于检测远程或本地主机上开放的网络端口。以下是你提供的代码片段的详细解释：
1. 引用的命名空间：
- `System`: 这是.NET框架的基础命名空间，包含基本类型和常用功能。
- `System.Collections.Generic`: 提供了泛型集合类，如List<T>，在这里用于存储打开的端口。
- `System.Net`: 包含网络通信相关的类，如TcpClient。
- `System.Net.Sockets`: 提供了套接字编程接口，用于低级网络通信。
- `System.Threading`: 提供了多线程编程的支持。
2. 类定义：
- `Program` 类：这是程序的主要入口点，包含主方法`Main`。
- `Scanner` 类：表示一个端口扫描器实例，负责扫描特定的主机和端口。
3. 变量定义：
- `scannedCount`：记录已扫描的端口数。
- `runningThreadCount`：跟踪当前正在运行的扫描线程数。
- `openedPorts`：存储发现的开放端口列表。
- `startPort` 和 `endPort`：指定扫描的端口范围。
- `maxThread`：设定最大并发线程数，以限制系统资源的使用。
4. `Main` 方法：
- 接收命令行参数，分别作为要扫描的主机地址和端口范围。
- 使用for循环遍历指定的端口范围，为每个端口创建一个新的`Scanner`实例，并在一个新的线程上运行`Scan`方法。
- 控制线程的并发数量，避免过多线程导致性能问题。
- 空循环等待所有端口扫描完成。
- 输出扫描结果，包括扫描的主机、扫描的总端口数以及开放的端口列表。
5. `Scanner` 类：
- 包含`m_host`和`m_port`成员变量，分别存储扫描的主机和端口号。
- `Scanner`构造函数初始化这两个变量。
- `Scan`方法使用`TcpClient`尝试连接目标主机和端口。如果连接成功，说明端口开放。
6. 使用`TcpClient`进行连接测试：
- `TcpClient`是一个高级的网络通信类，可以方便地进行TCP连接。
- 设置超时时间（2000毫秒），避免无响应的连接耗尽资源。
- 使用`Connect`方法尝试建立连接，如果连接成功，端口被认为是开放的。
7. 性能优化：
- 使用线程池进行并发扫描，提高扫描效率。
- 设置线程为后台线程 (`thread.IsBackground = true`)，确保应用程序不会因扫描线程未完成而阻止关闭。
通过以上分析，我们可以看到这个C#端口扫描器的基本工作原理：它创建多个线程并发地扫描指定的端口范围，使用`TcpClient`尝试连接目标端口，从而判断端口是否开放。这个设计允许快速扫描大量端口，同时控制资源消耗，确保程序的稳定性和效率。
