跳转至

Socket 基础与 TCP 通信流程#

通过 System.Net.Sockets 命名空间下的 Socket 类实现 TCP/IP 网络通信。本篇是 客户端 与 服务端 两篇笔记的基础。

什么是 Socket#

Socket（套接字）是网络通信的端点，程序通过它与其他计算机上的程序交换数据。C# 中 Socket 类封装了底层网络协议，最常用的是 TCP（面向连接、可靠）和 UDP（无连接）。

创建 Socket#

// 第一个参数：地址族（IPv4）
// 第二个参数：通信类型（双向数据流）
// 第三个参数：协议（TCP）
Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
参数 常用值 说明
AddressFamily InterNetwork IPv4 地址族
SocketType Stream 双向可靠的数据流（TCP 用）
ProtocolType Tcp TCP 协议

IP 地址与端口#

// 将 IP 字符串解析为 IPAddress 对象
IPAddress ip = IPAddress.Parse("127.0.0.1");

// 端口号（0~65535），通常使用 1024 以上
int port = 8888;

// 组合成网络端点（IP + 端口）
IPEndPoint iPEndPoint = new IPEndPoint(ip, port);

TCP 通信流程#

服务端流程#

1. 创建 Socket（TCP）
2. Bind(iPEndPoint)       — 绑定 IP 和端口
3. Listen(数量)           — 开启监听（最多等待 N 个连接请求）
4. Accept()               — 接受客户端连接（阻塞，直到有客户端连接）
5. Receive(buffer)        — 接收客户端发来的数据（阻塞）
6. Send(byte[])           — 向客户端发送数据
7. Shutdown(Both) + Close — 关闭连接

客户端流程#

1. 创建 Socket（TCP）
2. Connect(iPEndPoint)    — 连接服务器（指定服务器 IP + 端口）
3. Send(byte[])           — 发送数据
4. Receive(buffer)        — 接收服务器数据（阻塞）
5. Shutdown(Both) + Close — 关闭连接

核心特点：Accept() 和 Receive() 都是阻塞方法——调用后程序会停在那里等待，直到有客户端连接或有数据到达。所以服务端通常把它们放到单独的线程里执行，避免界面卡死。

字节与字符串的转换#

Socket 传输的是字节数组，字符串需要先编码再发送、接收后再解码：

// 字符串 → 字节数组（发送前）
byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes("要发送的内容");

// 字节数组 → 字符串（接收后）
string msg = Encoding.UTF8.GetString(buffer);
编码 特点
Encoding.UTF8 支持中文，推荐
Encoding.ASCII 仅支持英文字符，中文会乱码
Encoding.Default 系统默认编码

线程与跨线程更新 UI#

网络通信中常用多线程：

线程 职责
监听线程 服务端：循环 Accept() 等待客户端连接
接收线程 每个连接一个，循环 Receive() 收数据

线程中不能直接操作 UI 控件（会抛跨线程异常），需要用 BeginInvoke 把更新 UI 的操作交回主线程：

// 线程中更新 RichTextBox
this.richTextBox1.BeginInvoke(new Action<string>((msg) =>
{
    richTextBox1.Text += msg + "\r\n";
}), msg);

跨线程调用控件的完整讲解见 跨线程调用控件 BeginInvoke。

相关笔记#