unity深入研究--开发之C#使用Socket与HTTP连接服务器传输数据包

最新推荐文章于 2023-10-28 00:44:27 发布

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本文分享了在Unity中使用Socket进行实时数据同步的具体实现，包括单例模式下的Socket连接管理、数据包的设计与处理、客户端和服务端的交互流程。同时介绍了如何利用Unity内置的WWW类实现HTTP请求，用于用户登录等功能。

最近比较忙，有段时间没写博客拉。最近项目中需要使用HTTP与Socket，雨松MOMO把自己这段时间学习的资料整理一下。有关Socket与HTTP的基础知识MOMO就不赘述拉，不懂得朋友自己谷歌吧。我们项目的需求是在登录的时候使用HTTP请求，游戏中其它的请求都用Socket请求，比如人物移动同步坐标，同步关卡等等。

1.Socket

Socket不要写在脚本上，如果写在脚本上游戏场景一旦切换，那么这条脚本会被释放掉，Socket会断开连接。场景切换完毕后需要重新在与服务器建立Socket连接，这样会很麻烦。所以我们需要把Socket写在一个单例的类中，不用继承MonoBehaviour。这个例子我模拟一下，主角在游戏中移动，时时向服务端发送当前坐标，当服务器返回同步坐标时角色开始同步服务端新角色坐标。

Socket在发送消息的时候采用的是字节数组，也就是说无论你的数据是 int float short object 都会将这些数据类型先转换成byte[] ，目前在处理发送的地方我使用的是数据包，也就是把（角色坐标）结构体object转换成byte[]发送，这就牵扯一个问题，如何把结构体转成字节数组，如何把字节数组回转成结构体。请大家接续阅读，答案就在后面，哇咔咔。

直接上代码

JFSocket.cs 该单例类不要绑定在任何对象上

 
using  UnityEngine;  

using  System.Collections;  

using  System;  

using  System.Threading;  

using  System.Text;  

using  System.Net;  

using  System.Net.Sockets;  

using  System.Collections.Generic;  

using  System.IO;  

using  System.Runtime.InteropServices;  

using  System.Runtime.Serialization;  

using  System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;  

   013

public  class JFSocket  

   015{ 

   016

//Socket客户端对象 

privateSocket clientSocket;  

//JFPackage.WorldPackage是我封装的结构体， 

//在与服务器交互的时候会传递这个结构体 

//当客户端接到到服务器返回的数据包时，我把结构体add存在链表中。 

publicList<JFPackage.WorldPackage> worldpackage;  

//单例模式 

privatestatic JFSocket instance; 

publicstatic JFSocket GetInstance() 

{  

if(instance == null) 

{  

instance =new JFSocket(); 

}  

returninstance;  

}  

   033

//单例的构造函数 

JFSocket() 

{  

//创建Socket对象， 这里我的连接类型是TCP 

clientSocket =new Socket (AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp); 

//服务器IP地址 

IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse ("192.168.1.100"); 

//服务器端口 

IPEndPoint ipEndpoint =new IPEndPoint (ipAddress, 10060); 

//这是一个异步的建立连接，当连接建立成功时调用connectCallback方法 

IAsyncResult result = clientSocket.BeginConnect (ipEndpoint,newAsyncCallback (connectCallback),clientSocket);  

//这里做一个超时的监测，当连接超过5秒还没成功表示超时 

boolsuccess = result.AsyncWaitHandle.WaitOne( 5000, true );  

if( !success )  

{  

//超时 

Closed(); 

Debug.Log("connect Time Out"); 

}else 

{  

//与socket建立连接成功，开启线程接受服务端数据。 

worldpackage =new List<JFPackage.WorldPackage>(); 

Thread thread =new Thread(newThreadStart(ReceiveSorket));  

thread.IsBackground =true;  

thread.Start(); 

}  

}  

   061

privatevoid connectCallback(IAsyncResult asyncConnect) 

{  

Debug.Log("connectSuccess"); 

}  

   066

privatevoid ReceiveSorket() 

{  

//在这个线程中接受服务器返回的数据 

while(true) 

{  

   072

if(!clientSocket.Connected) 

{  

//与服务器断开连接跳出循环 

Debug.Log("Failed to clientSocket server."); 

clientSocket.Close(); 

break; 

}  

try 

{  

//接受数据保存至bytes当中 

byte[] bytes =new byte[4096]; 

//Receive方法中会一直等待服务端回发消息 

//如果没有回发会一直在这里等着。 

inti = clientSocket.Receive(bytes);  

if(i <= 0) 

{  

clientSocket.Close(); 

break; 

}  

   092

//这里条件可根据你的情况来判断。 

//因为我目前的项目先要监测包头长度， 

//我的包头长度是2，所以我这里有一个判断 

if(bytes.Length > 2) 

{  

SplitPackage(bytes,0); 

}else 

{  

Debug.Log("length is not > 2"); 

}  

   103

}  

catch(Exception e)  

{  

Debug.Log("Failed to clientSocket error."+ e);  

clientSocket.Close(); 

break; 

}  

}  

}  

   113

privatevoid SplitPackage(byte[] bytes ,int index)  

{  

//在这里进行拆包，因为一次返回的数据包的数量是不定的 

//所以需要给数据包进行查分。 

while(true) 

{  

//包头是2个字节 

byte[] head =new byte[2]; 

intheadLengthIndex = index + 2;  

//把数据包的前两个字节拷贝出来 

Array.Copy(bytes,index,head,0,2); 

//计算包头的长度 

shortlength = BitConverter.ToInt16(head,0);  

//当包头的长度大于0 那么需要依次把相同长度的byte数组拷贝出来 

if(length > 0) 

{  

byte[] data =new byte[length]; 

//拷贝出这个包的全部字节数 

Array.Copy(bytes,headLengthIndex,data,0,length); 

//把数据包中的字节数组强制转换成数据包的结构体 

//BytesToStruct()方法就是用来转换的 

//这里需要和你们的服务端程序商量， 

JFPackage.WorldPackage wp =new JFPackage.WorldPackage(); 

wp = (JFPackage.WorldPackage)BytesToStruct(data,wp.GetType()); 

//把每个包的结构体对象添加至链表中。 

worldpackage.Add(wp); 

//将索引指向下一个包的包头 

index = headLengthIndex + length; 

   142

}else 

{  

//如果包头为0表示没有包了，那么跳出循环 

break; 

}  

}  

}  

   150

//向服务端发送一条字符串 

//一般不会发送字符串 应该是发送数据包 

publicvoid SendMessage(stringstr)  

{  

byte[] msg = Encoding.UTF8.GetBytes(str); 

   156

if(!clientSocket.Connected) 

{  

clientSocket.Close(); 

return; 

}  

try 

{  

//int i = clientSocket.Send(msg); 

IAsyncResult asyncSend = clientSocket.BeginSend (msg,0,msg.Length,SocketFlags.None,newAsyncCallback (sendCallback),clientSocket);  

boolsuccess = asyncSend.AsyncWaitHandle.WaitOne( 5000, true );  

if( !success )  

{  

clientSocket.Close(); 

Debug.Log("Failed to SendMessage server."); 

}  

}  

catch 

{  

Debug.Log("send message error");  

}  

}  

   178

//向服务端发送数据包，也就是一个结构体对象 

publicvoid SendMessage(objectobj)  

{  

   182

if(!clientSocket.Connected) 

{  

clientSocket.Close(); 

return; 

}  

try 

{  

//先得到数据包的长度 

shortsize = (short)Marshal.SizeOf(obj); 

//把数据包的长度写入byte数组中 

byte[] head = BitConverter.GetBytes(size);  

//把结构体对象转换成数据包，也就是字节数组 

byte[] data = StructToBytes(obj); 

   196

//此时就有了两个字节数组，一个是标记数据包的长度字节数组， 一个是数据包字节数组， 

//同时把这两个字节数组合并成一个字节数组 

   199

byte[] newByte =new byte[head.Length + data.Length]; 

Array.Copy(head,0,newByte,0,head.Length); 

Array.Copy(data,0,newByte,head.Length, data.Length); 

   203

//计算出新的字节数组的长度 

intlength = Marshal.SizeOf(size) + Marshal.SizeOf(obj);  

   206

//向服务端异步发送这个字节数组 

IAsyncResult asyncSend = clientSocket.BeginSend (newByte,0,length,SocketFlags.None,newAsyncCallback (sendCallback),clientSocket);  

//监测超时 

boolsuccess = asyncSend.AsyncWaitHandle.WaitOne( 5000, true );  

if( !success )  

{  

clientSocket.Close(); 

Debug.Log("Time Out !"); 

}  

   216

}  

catch(Exception e)  

{  

Debug.Log("send message error: "+ e );  

}  

}  

   223

//结构体转字节数组 

publicbyte[] StructToBytes(objectstructObj)  

{  

   227

intsize = Marshal.SizeOf(structObj);  

IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(size); 

try 

{  

Marshal.StructureToPtr(structObj,buffer,false); 

byte[] bytes =new byte[size]; 

Marshal.Copy(buffer, bytes,0,size); 

returnbytes;  

}  

finally 

{  

Marshal.FreeHGlobal(buffer); 

}  

}  

//字节数组转结构体 

publicobject BytesToStruct(byte[] bytes, Type strcutType) 

{  

intsize = Marshal.SizeOf(strcutType);  

IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(size); 

try 

{  

Marshal.Copy(bytes,0,buffer,size); 

returnMarshal.PtrToStructure(buffer, strcutType);  

}  

finally 

{  

Marshal.FreeHGlobal(buffer); 

}  

   256

}  

   258

privatevoid sendCallback (IAsyncResult asyncSend) 

{  

   261

}  

   263

//关闭Socket 

publicvoid Closed()  

{  

   267

if(clientSocket !=null && clientSocket.Connected) 

{  

clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both); 

clientSocket.Close(); 

}  

clientSocket =null;  

}  

   275

   276}

为了与服务端达成默契，判断数据包是否完成。我们需要在数据包中定义包头，包头一般是这个数据包的长度，也就是结构体对象的长度。正如代码中我们把两个数据类型 short 和 object 合并成一个新的字节数组。

然后是数据包结构体的定义，需要注意如果你在做IOS和Android的话数据包中不要包含数组，不然在结构体转换byte数组的时候会出错。

Marshal.StructureToPtr () error : Attempting to JIT compile method

JFPackage.cs

 
using  UnityEngine;  

using  System.Collections;  

using  System.Runtime.InteropServices;  

   04

public  class JFPackage  

   06{ 

//结构体序列化 

[System.Serializable] 

//4字节对齐 iphone 和 android上可以1字节对齐 

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 4)] 

publicstruct WorldPackage 

{  

publicbyte mEquipID;  

publicbyte mAnimationID; 

publicbyte mHP;  

publicshort mPosx;  

publicshort mPosy;  

publicshort mPosz;  

publicshort mRosx;  

publicshort mRosy;  

publicshort mRosz;  

   22

publicWorldPackage(shortposx,short posy,short  posz, short  rosx, short  rosy, short  rosz,byte equipID,byteanimationID,bytehp)  

{  

mPosx = posx; 

mPosy = posy; 

mPosz = posz; 

mRosx = rosx; 

mRosy = rosy; 

mRosz = rosz; 

mEquipID = equipID; 

mAnimationID = animationID; 

mHP = hp; 

}  

   35

};  

   37

   38}

在脚本中执行发送数据包的动作，在Start方法中得到Socket对象。

 
   1 public  JFSocket mJFsorket;  

   2 void  Start ()  

   3{ 

   4 mJFsorket = JFSocket.GetInstance(); 

   5}

让角色发生移动的时候，调用该方法向服务端发送数据。

 
void  SendPlayerWorldMessage()  

   02{ 

//组成新的结构体对象，包括主角坐标旋转等。 

Vector3 PlayerTransform = transform.localPosition; 

Vector3 PlayerRotation = transform.localRotation.eulerAngles; 

//用short的话是2字节，为了节省包的长度。这里乘以100 避免使用float 4字节。当服务器接受到的时候小数点向前移动两位就是真实的float数据 

shortpx = (short)(PlayerTransform.x*100); 

shortpy = (short)(PlayerTransform.y*100); 

shortpz = (short)(PlayerTransform.z*100); 

shortrx = (short)(PlayerRotation.x*100); 

shortry = (short)(PlayerRotation.y*100); 

shortrz = (short)(PlayerRotation.z*100); 

byteequipID = 1;  

byteanimationID =9;  

bytehp = 2;  

JFPackage.WorldPackage wordPackage =new JFPackage.WorldPackage(px,py,pz,rx,ry,rz,equipID,animationID,hp); 

//通过Socket发送结构体对象 

mJFsorket.SendMessage(wordPackage); 

   19}

接着就是客户端同步服务器的数据，目前是测试阶段所以写的比较简陋，不过原理都是一样的。哇咔咔！！

 
   01//上次同步时间 

privatefloat mSynchronous; 

void  Update ()  

   04{ 

mSynchronous +=Time.deltaTime; 

//在Update中每0.5s的时候同步一次 

if(mSynchronous > 0.5f) 

{  

intcount = mJFsorket.worldpackage.Count;  

//当接受到的数据包长度大于0 开始同步 

if(count > 0) 

{  

//遍历数据包中 每个点的坐标 

foreach(JFPackage.WorldPackage wpin mJFsorket.worldpackage) 

{  

floatx = (float)(wp.mPosx / 100.0f); 

floaty = (float)(wp.mPosy /100.0f); 

floatz = (float)(wp.mPosz /100.0f); 

Debug.Log("x = "+ x + " y = "+ y+" z = " + z);  

//同步主角的新坐标 

mPlayer.transform.position =new Vector3 (x,y,z); 

}  

//清空数据包链表 

mJFsorket.worldpackage.Clear(); 

}  

mSynchronous = 0; 

}  

   28}

主角移动的同时，通过Socket时时同步坐标喔。。有没有感觉这个牛头人非常帅气哈哈哈。

对于Socket的使用，我相信没有比MSDN更加详细的了。有关Socket 同步请求异步请求的地方可以参照MSDN 链接地址给出来了，好好学习吧，嘿嘿。http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.aspx

上述代码中我使用的是Thread() 没有使用协同任务StartCoroutine() ，原因是协同任务必需要继承MonoBehaviour，并且该脚本要绑定在游戏对象身上。问题绑定在游戏对象身上切换场景的时候这个脚本必然会释放，那么Socket肯定会断开连接，所以我需要用Thread，并且协同任务它并不是严格意义上的多线程。

2.HTTP

HTTP请求在Unity我相信用的会更少一些，因为HTTP会比SOCKET慢很多，因为它每次请求完都会断开。废话不说了，我用HTTP请求制作用户的登录。用HTTP请求直接使用Unity自带的www类就可以，因为HTTP请求只有登录才会有，所以我就在脚本中来完成，使用 www 类和协同任务StartCoroutine()。

 
using  UnityEngine;  

using  System.Collections;  

using  System.Collections.Generic;  

public  class LoginGlobe : MonoBehaviour {  

   05

voidStart ()  

{  

//GET请求 

StartCoroutine(GET("http://xuanyusong.com/")); 

   10

}  

   12

voidUpdate ()  

{  

   15

}  

   17

voidOnGUI()  

{  

   20

}  

   22

//登录 

publicvoid LoginPressed() 

{  

//登录请求 POST 把参数写在字典用 通过www类来请求 

Dictionary<string,string> dic =new Dictionary<string,string> (); 

//参数 

dic.Add("action","0"); 

dic.Add("usrname","xys"); 

dic.Add("psw","123456"); 

   32

StartCoroutine(POST("http://192.168.1.12/login.php",dic)); 

   34

}  

//注册 

publicvoid SingInPressed() 

{  

//注册请求 POST 

Dictionary<string,string> dic =new Dictionary<string,string> (); 

dic.Add("action","1"); 

dic.Add("usrname","xys"); 

dic.Add("psw","123456"); 

   44

StartCoroutine(POST("http://192.168.1.12/login.php",dic)); 

}  

   47

//POST请求 

IEnumerator POST(stringurl, Dictionary<string,string> post) 

{  

WWWForm form =new WWWForm(); 

foreach(KeyValuePair<string,string> post_arg in  post)  

{  

form.AddField(post_arg.Key, post_arg.Value); 

}  

   56

WWW www =new WWW(url, form); 

yieldreturn www;  

   59

if(www.error != null) 

{  

//POST请求失败 

Debug.Log("error is :"+ www.error); 

   64

}  else 

{  

//POST请求成功 

Debug.Log("request ok : "+ www.text);  

}  

}  

   71

//GET请求 

IEnumerator GET(stringurl)  

{  

   75

WWW www =new WWW (url); 

yieldreturn www;  

   78

if(www.error != null) 

{  

//GET请求失败 

Debug.Log("error is :"+ www.error); 

   83

}  else 

{  

//GET请求成功 

Debug.Log("request ok : "+ www.text);  

}  

}  

   90

   91}

如果想通过HTTP传递二进制流的话可以使用下面的方法。

 
WWWForm wwwForm = newWWWForm();  

byte[] byteStream = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(stream); 

wwwForm.AddBinaryData("post", byteStream); 

www =  new WWW(Address, wwwForm);