C# Socket编程实现简单的局域网聊天器

[TOC] ## 前言 最近在学习C# Socket相关的知识，学习之余，动手做了一个简单的局域网聊天器。有萌生做这个的想法，主要是由于之前家里两台电脑之间想要传输文件十分麻烦，需要借助QQ，微信或者其他第三方应用，基本都要登录，而且可能传输的文件还有大小限制，压缩问题。所以本聊天器的首要目标就是解决这两个问题，做到使用方便（双击启动即用），传文件无限制。 废话不多说，先上图。S-Chat是服务端，C-Chat是客户端，两者除了客户端首次启动后需要设置一下连接的IP地址外，无其他区别。操作与界面都完全相同，对于用户来说，基本不用在意谁是服务端谁是客户端。   ## 编码 ### 服务端监听接口 服务端主要负责开启监听线程，等待客户端接入 ```c# public void StartListen() { // 创建Socket对象 new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp) Socket socket = GetSocket(); // 将套接字与IPEndPoint绑定 socket.Bind(this.GetIPEndPoint()); // 开启监听 仅支持一个连接 socket.Listen(1); // 开启线程等待客户端接入，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(); // 连接成功回调 this.StartReceive(); // 开始接收线程 break; } catch (Exception e) { } } } ``` ### 客户端连接接口 客户端主要负责开启连接线程，每隔2秒，自动尝试连接服务端 ```c# 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(); // 连接成功回调 this.StartReceive(); break; } catch (Exception e) { Thread.Sleep(TryConnectInterval); // 指定间隔后重新尝试连接 } } } ``` 文字发送，文件发送，接收文字，接收文件等通用接口主要实现在`ChatBase`类中，是服务端与客户端的共同父类。 ### 文字发送接口 发送数据的第一位表示发送信息的类型，0表示字符串文字，1表示文件 然后获取待发送字符串的长度，使用long类型表示，占用8个字节 共发送的字节数据可以表示为头部（类型 + 字符串字节长度，共9个字节）+ 实际字符串字节数据 ```c# 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; // 发送信息类型，字符串 Array.Copy(len, 0, content, 1, len.Length); // 字符串字节长度 Array.Copy(buffer, 0, content, 1 + len.Length, buffer.Length); // 实际字符串字节数据 try { ConnectedSocket.Send(content); return true; } catch (Exception e) { } } return false; } ``` ### 文件发送接口 与字符串发送相同的头部可以表示为（类型 + 文件长度，共9个字节） 还需要再加上待发送的文件名的长度，与文件名字节数据 共发送的字节数据可以表示为头部（类型 + 文件长度，共9个字节）+ 文件名头部（文件名长度 + 文件名字节数据）+ 实际文件数据 ```c# 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; // 加上信息发送类型 Array.Copy(len, 0, head, 1, len.Length); // 加上文件长度 Array.Copy(nameLen, 0, head, 1 + len.Length, nameLen.Length); // 加上文件名长度 Array.Copy(name, 0, head, 1 + len.Length + nameLen.Length, name.Length); // 加上文件名字节数据 ConnectedSocket.SendFile( path, head, null, TransmitFileOptions.UseDefaultWorkerThread ); return true; } catch(Exception e) { } } return false; } ``` ### 信息接收接口（文字与文件） 主要是解析接收到的字节数据，根据字符串或文件的类型进行处理 ```c# public void Receive() { if (ConnectedSocket != null) { while (true) { try { // 读取公共头部 byte[] head = new byte[9]; ConnectedSocket.Receive(head, head.Length, SocketFlags.None); int len = BitConverter.ToInt32(head, 1); if (head[0] == (byte) ChatType.Str) { // 接收字符串 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); } // 读取文件名信息 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); // 读取文件内容并写入 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 { // 未知类型 } } catch (Exception e) { } } } } ``` ## 使用 * 第一次使用，客户端需要设置待连接的IP地址。之后再启动会自动连接 1. 双击服务端exe启动，点击`设置`，查看IP地址项  2. 双击客户端exe启动，点击`设置`，在`IP地址`项，输入服务端查看到的IP地址  * 设置成功后，等待大约一两秒，**应用cion变成绿色**，即表示连接成功，可以正常发送文字和文件了 * 可以点击`选择文件`（支持选择多个文件），发送文件 * 支持直接拖拽文件到输入框，发送文件 * 支持Ctrl+Enter快捷键发送 * 接收到的文件自动存放在exe所在目录的**ChatFiles**文件夹下 ### 注意事项 * 客户端服务端需要在同一个局域网下才能实现连接 * 服务端IP地址是不支持修改的，自动读取本机的IP地址 ## 源码 * 完整代码放在GitHub上，[点击查看](https://github.com/iwiniwin/Chat) * 预编译好的可运行exe程序，在仓库的[Release](https://github.com/iwiniwin/Chat/tree/master/Release)目录，也可以直接通过百度云[下载](http://pan.baidu.com/s/1PEf7sEX2ZU_w1LhJEZsaEg#list/path=%2F)，提取码`v4pe`