socket 编程

• 理解 TCP 网络通信原理

• 掌握 TcpListener 服务端与 TcpClient 客户端开发

• 实现简单的双向通信程序

核心讲解

（1）TCP 通信基础

• 面向连接，可靠传输，三次握手

• 服务端：监听端口，等待客户端连接

• 客户端：主动连接服务端

• 连接成功后，通过网络流 NetworkStream 收发数据

（2）服务端 TcpListener

• 创建：new TcpListener(IPAddress.Any, 端口)

• 开始监听：Start()

• 等待连接：AcceptTcpClientAsync() 阻塞等待

• 获取流：client.GetStream()

（3）客户端 TcpClient

• 创建连接：new TcpClient(IP, 端口)

• 获取流：GetStream()

• 读写流：StreamReader、StreamWriter 包装

（4）注意点

• 编码统一，两端一致

• 粘包问题：TCP 是流协议，数据会粘在一起，需要自己定义协议（长度头、分隔符）

• 多客户端：服务端每个客户端一个线程 / Task

操作步骤

1. 分别编写服务端和客户端两个项目

2. 先启动服务端，再启动客户端

3. 测试双向收发消息

代码示例

// ===== 服务端 Program.cs =====
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

int port = 8888;
TcpListener listener = new TcpListener(IPAddress.Any, port);
listener.Start();
Console.WriteLine("服务端启动，监听" + port + "端口...");

while (true)
{
    TcpClient client = await listener.AcceptTcpClientAsync();
    Console.WriteLine("客户端连接：" + client.Client.RemoteEndPoint);

    // 每个客户端开一个任务处理
    _ = HandleClient(client);
}

async Task HandleClient(TcpClient client)
{
    NetworkStream stream = client.GetStream();
    StreamReader reader = new StreamReader(stream, Encoding.UTF8);
    StreamWriter writer = new StreamWriter(stream, Encoding.UTF8) { AutoFlush = true };

    try
    {
        while (true)
        {
            string? msg = await reader.ReadLineAsync();
            if (msg == null) break;
            
            Console.WriteLine("收到：" + msg);
            await writer.WriteLineAsync("收到：" + msg);
        }
    }
    catch
    {
        Console.WriteLine("客户端断开");
    }
    finally
    {
        client.Close();
    }
}

// ===== 客户端 Program.cs =====
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

string ip = "127.0.0.1";
int port = 8888;

TcpClient client = new TcpClient();
await client.ConnectAsync(ip, port);
Console.WriteLine("已连接服务端");

NetworkStream stream = client.GetStream();
StreamReader reader = new StreamReader(stream, Encoding.UTF8);
StreamWriter writer = new StreamWriter(stream, Encoding.UTF8) { AutoFlush = true };

// 接收线程
_ = Task.Run(async () =>
{
    while (true)
    {
        string? reply = await reader.ReadLineAsync();
        if (reply == null) break;
        Console.WriteLine("服务端：" + reply);
    }
});

// 发送
while (true)
{
    string? input = Console.ReadLine();
    if (input == "exit") break;
    await writer.WriteLineAsync(input);
}

client.Close();

常见误区

1. 忘记 AutoFlush：Writer 缓冲，不 Flush 对方收不到，设置 AutoFlush=true 或者手动 Flush

2. 粘包问题：TCP 是流，没有边界，连续发小数据会粘在一起，要自己定义协议

3. 服务端只能连一个：单线程服务端只能处理一个客户端，要多线程 / 异步

4. 端口占用：端口被占用会报错，换端口或者关闭占用程序

课后练习

1. 编写服务端和客户端，客户端发消息，服务端转大写返回

2. 改造服务端，支持同时多个客户端连接

3. 实现简单的文件传输功能

4. 思考：TCP 和 UDP 的区别是什么？