C# Socket TCP 通信

WYD_Allon

已于 2024-08-09 16:43:00 修改

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文章标签： tcp/ip 网络服务器

于 2024-08-09 16:16:07 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/meibianchuidi123/article/details/141063962

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什么是TCP

两台电脑要互相通讯(比如：QQ聊天)就必须要先建立连接，而建立连接用的就是Socket技术，而建立Socket连接就需要底层协议：TCP协议和UDP协议。这两个协议就是规则，遵循了这个规则就可以建立链接。

TCP 协议是一种可靠的协议，它保证数据在传输过程中不会丢失或损坏。TCP 协议通过连接的建立、数据的传输和连接的释放等步骤来保证数据的完整性和可靠性。TCP 协议适合于需要数据传输可靠性的场合，例如文件传输、网页浏览等。

UDP 协议是一种不可靠的协议，它不对数据传输的可靠性做出保证。UDP 协议的传输速度比 TCP 更快，但在传输过程中数据可能会丢失或损坏。UDP 协议适合于实时通信，例如视频和音频流的传输。

二者具体的相同点和不同点如下：

TCP 和UDP 协议相同点：

TCP和UDP都是工作在传输层

TCP 和 UDP 协议不同点：

UDP协议：无连接、面向报文

优点：速度快、效率高，对资源和CPU占用少

缺点：不可靠，易丢包

应用场景：语音通话、视频通话(丢个一两帧没事)、VPN等

报文格式：源IP地址+目的IP地址+源端口+目的端口+数据

TCP协议：有连接、面向数据流，连接时需要三次握手、断开时需要四次挥手

优点：安全可靠，不丢数据

缺点：速度慢、效率低、对资源和CPU占用率高

应用场景：发邮件、发文件

数据格式：源端口号+目的端口号+序列号+确认号+数据偏移+标志符

本章着重讲解TCP通信，下一章节再讲解UDP，TCP整体代码框架如下：

服务器端代码：

/*
 * 学习Socket通讯技术
 * 1：概念
 * 2：Tcp通讯原理框架之服务器端编写
 * 
 */
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;

namespace Socket学习
{
    public class Server
    {
        private Socket _SocketServer;
        private bool _IsListenConnection=true;

        public Server()
        {
            //定义IP地址和端口号
            IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 1000);  //这里端口号最好超过1000，一台电脑有6万多个端口，是从小到大按顺序分配的，本机应用已占用前部分的端口
            _SocketServer = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            //绑定IP地址和端口号
            _SocketServer.Bind(endPoint);
            _SocketServer.Listen(10);   //最大可监听10个客户端 
            Console.WriteLine("服务器端已启动...");
            try
            {
                while (_IsListenConnection)
                {                                                              
                    //开始接收客户端消息
                    Socket socketMsgServer = _SocketServer.Accept();     //这里会阻塞线程，所以需要另起线程  
                    Console.WriteLine("有一个客户端连接...");
                    Thread thSocket = new Thread(ClientMsg);
                    thSocket.IsBackground = true;  //将线程设置为后台线程
                    thSocket.Name = "thSocketMsg";
                    thSocket.Start(socketMsgServer);
                }
            }
            catch (Exception)
            {

                throw;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 服务器端与客户端的通讯后台线程
        /// </summary>
        /// <param name="socketMsg">表示服务器端的会话Socket</param>
        private void ClientMsg(object sockMsg)
        {
            Socket socketMsg = sockMsg as Socket;

            while (true)
            {
                //准备一个“数据缓存”
                byte[] msgArray = new byte[1024 * 1024]; //1M空间
                //接收客户端发来的数据，返回数据真实的长度
                int trueClientMsgLength = socketMsg.Receive(msgArray);
                //byte数组转string
                string strMsg = Encoding.UTF8.GetString(msgArray, 0, trueClientMsgLength);
                Console.WriteLine("客户端发来数据: "+strMsg);
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            Server serverObj = new Server();
        }
    }
}

客户端代码：

/*
 * 学习Socket通讯技术
 * 1：概念
 * 2：Tcp通讯原理框架之客户端编写
 */
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;

namespace Socket学习_客户端
{
    public class Client
    {
        private Socket _SocketClient;
        private IPEndPoint serverEndPoint;
        public Client()
        {
            //定义IP地址和端口号
            serverEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 1000);
            _SocketClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            try
            {
                //客户端通过IP地址和端口号连接服务器端
                _SocketClient.Connect(serverEndPoint);
            }
            catch (Exception)
            {

                throw;
            }
            Console.WriteLine("连接服务器端成功！");
        }

        public void SendMsg()
        {
            while (true)
            {
                //要发送给服务端的信息
                string strMsg = Console.ReadLine();
                //如果输入的是"exit"就退出连接
                if (strMsg=="exit")
                {
                    break;
                }
                //字符串转byte数组
                byte[] byteMsg = Encoding.UTF8.GetBytes(strMsg);
                //发送数据
                _SocketClient.Send(byteMsg);
                Console.WriteLine("我：" + strMsg);
            }
            //关闭连接
            _SocketClient.Shutdown(SocketShutdown.Both);
            //清理连接的资源
            _SocketClient.Close();
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            Client clientObj = new Client();
            clientObj.SendMsg();
        }
    }
}

整体项目如图(每个项目都是C#控制台应用程序)：