在c#中使用Socket实现一个tcp协议

这篇文章给大家介绍在C#中使用Socket实现一个tcp协议，内容非常详细，感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴，希望对大家能有所帮助。

一、概述

UDP和TCP是网络通讯常用的两个传输协议，C#一般可以通过Socket来实现UDP和TCP通讯，由于.net框架通过UdpClient、TcpListener 、TcpClient这几个类对Socket进行了封装，使其使用更加方便， 本文就通过这几个封装过的类讲解一下相关应用。

二、基本应用：连接、发送、接收

服务端建立侦听并等待连接：

TcpListener tcpListener = new TcpListener(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 9000);tcpListener.Start();if (tcpListener.Pending()){   TcpClient client = tcpListener.AcceptTcpClient();   Console.WriteLine("Connected"); }

服务端是通过AcceptTcpClient方法获得TcpClient对象，而客户端是直接创建TcpClient对象。

TcpClient tcpClient = new TcpClient();tcpClient.Connect("127.0.0.1", 9000);

发送数据TcpClient对象创建后，发送接收都通过TcpClient对象完成。

发送数据：

TcpClient tcpClient = new TcpClient();    tcpClient.Connect("127.0.0.1", 9000);    NetworkStream netStream = tcpClient.GetStream();    int Len = 1024;    byte[] datas = new byte[Len];    netStream.Write(datas, 0, Len);        netStream.Close();    tcpClient.Close();

接收数据：

TcpClient client = tcpListener.AcceptTcpClient();Console.WriteLine("Connected");   NetworkStream stream = client.GetStream(); var remote = client.Client.RemoteEndPoint; byte[] data = new byte[1024]; while (true) {   if (stream.DataAvailable)   {    int len = stream.Read(data, 0, 1024);    Console.WriteLine($"From:{remote}:Received ({len})");   }  Thread.Sleep(1); }

三、 粘包问题

和UDP不太一样，TCP连接不会丢包，但存在粘包问题。（严格来说粘包这个说法是不严谨的，因为TCP通讯是基于流的，没有包的概念，包只是使用者自己的理解。） 下面分析一下粘包产生的原因及解决办法。

TCP数据通讯是基于流来实现的，类似一个队列，当有数据发送过来时，操作系统就会把发送过来的数据依次放到这个队列中，对发送者而言，数据是一片一片发送的，所以自然会认为存在数据包的概念，但对于接收者而言，如果没有及时去取这些数据，这些数据依次存放在队列中，彼此之间并无明显间隔，自然就粘包了。

还有一种情况粘包是发送端造成的，有时我们调用发送代码时，操作系统可能并不会立即发送，而是放到缓存区，当缓存区达到一定数量时才真正发送。 

要解决粘包问题，大致有以下几个方案。

约定数据长度，发送端的数据都是指定长度，比如1024；接收端取数据时也取同样长度，不够长度就等待，保证取到的数据和发送端一致；

接收端取数据的频率远大于发送端，比如发送端每1秒发送一段数据，接收端每0.1秒去取一次数据，这样基本可以保证数据不会粘起来；

以上两个方案都要求发送端需要立即发送，不可缓存数据。而且这两种方案都有缺陷：首先，第一种方案：如果要包大小一致的话，如果约定的包比较大，肯定有较多数据冗余，浪费网络资源，如果包较小，连接就比较频繁，效率不高。

其次，第二种方案：这个方案只能在理想环境下可以实现，当服务端遭遇一段时间的计算压力时可能会出现意外，不能完全保证。

比较完善的解决方案就是对接收到的数据进行预处理：首先通过定义特殊的字符组合作为包头和包尾，如果传输ASCII字符，可以用0x02表示开始（STX），用0x03表示结束（ETX），比如：STX ‘H' ‘e' ‘l' ‘l' ‘o' ETX (二进制数据： 02 48 65 6C 6C 6F 03)。如果数据较长可以在包头留出固定位置存放包长度， 如：

02 00 05 48 65 6C 6C 6F 03

其中02 05 就表示正文长度为5个字节，可以进行校验。

虽然第三种方案比较严谨，但相对复杂，在传输比较可靠、应用比较简单的场景下，也可以采用前面两种解决方案。

四、 一个完整的例程

服务端：

using System;using System.Collections.Generic;using System.IO;using System.Linq;using System.Net;using System.Net.Sockets;using System.Text;using System.Threading;using System.Threading.Tasks;namespace TCPServer{ class Program {   static void Main(string[] args)  {    TcpListener tcpListener = new TcpListener(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 9000);   tcpListener.Start();   while (true)   {    if (tcpListener.Pending())    {     TcpClient client = tcpListener.AcceptTcpClient();     Console.WriteLine("Connected");          Task.Run(() =>     {       NetworkStream stream = client.GetStream();      var remote = client.Client.RemoteEndPoint;            while (true)      {       if (stream.DataAvailable)       {        byte[] data = new byte[1024];        int len = stream.Read(data, 0, 1024);        string Name = Encoding.UTF8.GetString(data,0,len);        var senddata = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello:" + Name);        stream.Write(senddata, 0, senddata.Length);       }       if (!client.IsOnline())       {        Console.WriteLine("Connect Closed.");        break;       }       Thread.Sleep(1);      }     });    }    Thread.Sleep(1);   }  } } public static class TcpClientEx {  public static bool IsOnline(this TcpClient client)  {   return !((client.Client.Poll(15000, SelectMode.SelectRead) && (client.Client.Available == 0)) || !client.Client.Connected);  } }}

客户端：

using System;using System.Collections.Generic;using System.Diagnostics;using System.IO;using System.Linq;using System.Net.Sockets;using System.Text;using System.Threading;using System.Threading.Tasks;namespace TCP_Clent{ class Program {  static void Main(string[] args)  {   ThreadPool.SetMinThreads(100, 100);   ThreadPool.SetMaxThreads(200, 200);    Parallel.For(1, 10, x =>   {    SendData("Tom");   });   Console.WriteLine("All Completed!");   Console.ReadKey();  }  private static void SendData(string Name)  {   Task.Run(() =>   {    Console.WriteLine("Start");    TcpClient tcpClient = new TcpClient();    tcpClient.Connect("127.0.0.1", 9000);    Console.WriteLine("Connected");    NetworkStream netStream = tcpClient.GetStream();    Task.Run(() =>    {     Thread.Sleep(100);     while (true)     {      if (!tcpClient.Client.Connected)      {       break;      }      if (netStream == null)      {       break;      }      try      {       if (netStream.DataAvailable)       {        byte[] data = new byte[1024];        int len = netStream.Read(data, 0, 1024);        var message = Encoding.UTF8.GetString(data, 0, len);        Console.WriteLine(message);       }      }      catch      {       break;      }      Thread.Sleep(10);     }    });    for (int i = 0; i < 100; i++)    {     byte[] datas = Encoding.UTF8.GetBytes(Name);     int Len = datas.Length;     netStream.Write(datas, 0, Len);     Thread.Sleep(1000);    }    netStream.Close();    netStream = null;    tcpClient.Close();    Console.WriteLine("Completed");   });  }   }}

关于在c#中使用Socket实现一个tcp协议就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。