C# Socket編程實現簡單的區域網聊天器
- 2020 年 3 月 16 日
- 筆記
前言
最近在學習C# Socket相關的知識，學習之餘，動手做了一個簡單的區域網聊天器。有萌生做這個的想法，主要是由於之前家裡兩台電腦之間想要傳輸文件十分麻煩，需要藉助QQ，微信或者其他第三方應用，基本都要登錄，而且可能傳輸的文件還有大小限制，壓縮問題。所以本聊天器的首要目標就是解決這兩個問題，做到使用方便（雙擊啟動即用），傳文件無限制。
廢話不多說，先上圖。S-Chat是服務端，C-Chat是客戶端，兩者除了客戶端首次啟動後需要設置一下連接的IP地址外，無其他區別。操作與介面都完全相同，對於用戶來說，基本不用在意誰是服務端誰是客戶端。
編碼
服務端監聽介面
服務端主要負責開啟監聽執行緒，等待客戶端接入
public void StartListen() { // 創建Socket對象 new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp) Socket socket = GetSocket(); // 將套接字與IPEndPoint綁定 socket.Bind(this.GetIPEndPoint()); // 開啟監聽 僅支援一個連接 socket.Listen(1); // 開啟執行緒等待客戶端接入，避免堵塞 Thread acceptThread = new Thread(new ThreadStart(TryAccept)); acceptThread.IsBackground = true; acceptThread.Start(); } public void TryAccept() { Socket socket = GetSocket(); while (true) { try { Socket connectedSocket = socket.Accept() this.ConnectedSocket = connectedSocket; OnConnect(); // 連接成功回調 this.StartReceive(); // 開始接收執行緒 break; } catch (Exception e) { } } }客戶端連接介面
客戶端主要負責開啟連接執行緒，每隔2秒，自動嘗試連接服務端
public void StartConnect() { Thread connectThread = new Thread(new ThreadStart(TryConnect)); connectThread.IsBackground = true; connectThread.Start(); } public void TryConnect() { Socket socket = GetSocket(); while (true) { try { socket.Connect(this.GetIPEndPoint()); this.ConnectedSocket = socket; OnConnect(); // 連接成功回調 this.StartReceive(); break; } catch (Exception e) { Thread.Sleep(TryConnectInterval); // 指定間隔後重新嘗試連接 } } }文字發送，文件發送，接收文字，接收文件等通用介面主要實現在ChatBase類中，是服務端與客戶端的共同父類。
文字發送介面
發送數據的第一位表示發送資訊的類型，0表示字元串文字，1表示文件
然後獲取待發送字元串的長度，使用long類型表示，佔用8個位元組
共發送的位元組數據可以表示為頭部（類型 + 字元串位元組長度，共9個位元組）+ 實際字元串位元組數據
public bool Send(string msg) { if (ConnectedSocket != null && ConnectedSocket.Connected) { byte[] buffer = UTF8.GetBytes(msg); byte[] len = BitConverter.GetBytes((long)buffer.Length); byte[] content = new byte[1 + len.Length + buffer.Length]; content[0] = (byte)ChatType.Str; // 發送資訊類型，字元串 Array.Copy(len, 0, content, 1, len.Length); // 字元串位元組長度 Array.Copy(buffer, 0, content, 1 + len.Length, buffer.Length); // 實際字元串位元組數據 try { ConnectedSocket.Send(content); return true; } catch (Exception e) { } } return false; }文件發送介面
與字元串發送相同的頭部可以表示為（類型 + 文件長度，共9個位元組）
還需要再加上待發送的文件名的長度，與文件名位元組數據
共發送的位元組數據可以表示為頭部（類型 + 文件長度，共9個位元組）+ 文件名頭部（文件名長度 + 文件名位元組數據）+ 實際文件數據
public bool SendFile(string path) { if (ConnectedSocket != null && ConnectedSocket.Connected) { try { FileInfo fi = new FileInfo(path); byte[] len = BitConverter.GetBytes(fi.Length); byte[] name = UTF8.GetBytes(fi.Name); byte[] nameLen = BitConverter.GetBytes(name.Length); byte[] head = new byte[1 + len.Length + nameLen.Length + name.Length]; head[0] = (byte)ChatType.File; // 加上資訊發送類型 Array.Copy(len, 0, head, 1, len.Length); // 加上文件長度 Array.Copy(nameLen, 0, head, 1 + len.Length, nameLen.Length); // 加上文件名長度 Array.Copy(name, 0, head, 1 + len.Length + nameLen.Length, name.Length); // 加上文件名位元組數據 ConnectedSocket.SendFile( path, head, null, TransmitFileOptions.UseDefaultWorkerThread ); return true; } catch(Exception e) { } } return false; }資訊接收介面（文字與文件）
主要是解析接收到的位元組數據，根據字元串或文件的類型進行處理
public void Receive() { if (ConnectedSocket != null) { while (true) { try { // 讀取公共頭部 byte[] head = new byte[9]; ConnectedSocket.Receive(head, head.Length, SocketFlags.None); int len = BitConverter.ToInt32(head, 1); if (head[0] == (byte) ChatType.Str) { // 接收字元串 byte[] buffer = new byte[len]; ConnectedSocket.Receive(buffer, len, SocketFlags.None); OnReceive(ChatType.Str, UTF8.GetString(buffer)); } else if(head[0] == (byte)ChatType.File) { // 接收文件 if (!Directory.Exists(dirName)) { Directory.CreateDirectory(dirName); } // 讀取文件名資訊 byte[] nameLen = new byte[4]; ConnectedSocket.Receive(nameLen, nameLen.Length, SocketFlags.None); byte[] name = new byte[BitConverter.ToInt32(nameLen, 0)]; ConnectedSocket.Receive(name, name.Length, SocketFlags.None); string fileName = UTF8.GetString(name); // 讀取文件內容並寫入 int readByte = 0; int count = 0; byte[] buffer = new byte[1024 * 8]; string filePath = Path.Combine(dirName, fileName); if (File.Exists(filePath)) { File.Delete(filePath); } using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Append, FileAccess.Write)) { while (count != len) { int readLength = buffer.Length; if(len - count < readLength) { readLength = len - count; } readByte = ConnectedSocket.Receive(buffer, readLength, SocketFlags.None); fs.Write(buffer, 0, readByte); count += readByte; } } OnReceive(ChatType.File, fileName); } else { // 未知類型 } } catch (Exception e) { } } } }使用
- 第一次使用，客戶端需要設置待連接的IP地址。之後再啟動會自動連接
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雙擊服務端exe啟動，點擊
設置，查看IP地址項
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雙擊客戶端exe啟動，點擊
設置，在IP地址項，輸入服務端查看到的IP地址
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- 設置成功後，等待大約一兩秒，應用cion變成綠色，即表示連接成功，可以正常發送文字和文件了
- 可以點擊
選擇文件（支援選擇多個文件），發送文件 - 支援直接拖拽文件到輸入框，發送文件
- 支援Ctrl+Enter快捷鍵發送
- 接收到的文件自動存放在exe所在目錄的ChatFiles文件夾下
注意事項
- 客戶端服務端需要在同一個區域網下才能實現連接
- 服務端IP地址是不支援修改的，自動讀取本機的IP地址
