【Unity3D】Socket通讯（1）——连接

【准备】

游戏引擎：Unity3D - 5.4.1

脚本编辑器：Visual Studio 2012

脚本语言：C#

【前言】

　　亦泽将会开设Socket系列博文来记录自己学习Socket通讯知识的情况，并为大家粗浅的介绍Socket相关内容。关于这方面亦泽掌握的知识既不深也不多，毕竟不是专做网络这方面，但是了解相关的基础知识还是很有必要的，从微观来说，可以为以后做的小项目增光添彩，从长远来说，对宏观思维能力有一定的提高。

【理论】

Socket定义：

　　下述文字会有部分内容参考自百度百科，其余均为自己的理解，如果有较大偏差还请相关专业的读者给我留言。

　　从专业定义角度：网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的每一端都称为一个Socket。建立网络通信连接时至少要一对Socket（即客户端的Socke与服务器的Socket）。Socket本质是API（应用程序接口）。

　　从通俗角度：Socket翻译为汉语为“孔，插座”，举个例子，一个插排我们可以想象它就是服务器，它有很多插口，每个插口就是一个Socket，有的插口用于给手机充电，有的插口用于给Pad充电，有的插口用于给电视机供电，那么手机Pad电视机这些就相当于不同的客户端（准确来说是不同的应用程序，因为“一个客户端”这样的词汇往往会使人联想到是一台客户的电脑，但是一台电脑上可以有许多的应用进程，每个与远程服务器有连接关系的都是一个Socket），连接服务器和客户端的两个端点都是Socket。

　　在对Socket有了基本的认识后，就要进入我们本次实战的主题——服务器与客户端的连接。

连接过程：

　　服务器监听——客户端请求——连接确认。

过程描述：

　　服务器会创建Socket实例，然后处于等待连接的状态也就是监听状态，当客户端的Socket指出服务器的IP和端口后，即可向服务器发出连接请求，服务器为请求连接的客户端创建一个Socket（此时服务器和客户端一般都需要单独开启一个线程来处理通信），完成双向连接，此时服务器可继续监听是否有客户端连接。

具体细节：

一，服务器部分

1、创建Socket实例，为其指定协议族，类型，以及协议。

　　我们这边通常使用的TCP/IP协议，是一种面向连接的、可靠的、面对字节流的传输方式，所以协议我们指定为TCP协议；协议族决定Socket的地址类型，我们这里采用Ipv4地址与端口号的组合；而且类型我们选择流（Stream）方式来完成，这是一种面向连接的方式。

2、对地址和端口号进行绑定。

　　我们可以打开cmd窗口输入ipconfig回车然后查看自己的网络IP是多少，然后端口号可以随便指定一个，端口号范围是（0~65535）建议指定为4位数以上（这样是避免端口号发生重复，端口号用于唯一标识当前电脑的某一应用进程，而有些端口号特别数值偏小的端口号已经被协议占用，比如80端口就是HTTP协议占用，而其他应用进程采用的端口号一般也是比较小的数字，所以我们自己学习时最好用四五位这样的端口号），利用IP和端口号的组合我们可以创建一个远程终结点，这个点唯一标识一个网络中的应用进程。然后我们使用Bind方法来绑定这个点来指定给服务器端的Socket。

3、启用监听。

　　可以使用Listen方法来开始监听，此时我们可以指定一个参数为最大链接数，控制服务器的负载。

4、等待客户端连接。

　　启动Accept方法，这个方法是一个阻塞方法，意思是如果没有客户端请求连接程序就会停留在这行代码，直到有客户端连接时才会执行下一行代码，这个方法具有Socket类的返回值，我们创建Socket实例来接收这个返回值，从而创建与客户端连接的Scoket端点。

二，客户端部分

1、与服务器部分第1步一致

2、创建远程终结点。

　　这一步在端口号和地址的部分与服务器部分一样。注意，这里创建的终结点的IP必须与服务器端一致，因为是客户端向服务器发起连接请求，客户端需要知道要连接的服务器终结点是什么才能发起请求。客户端不需要使用Bind方法绑定终结点。

3、发起连接。

　　使用Connect方法发起连接，参数为服务器的终结点。

【实践】

一．服务器：

打开Visual Studio，创建C#的控制台程序，创建好后如图所示。

添加如下代码（主要代码上方均有注释）：

using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Net; using System.Net.Sockets; namespace Socket_ArtCreateSpace { class Program { //注：这里的ip设置为你自己电脑的ip，查询方法在上周推文中有 const string _ip = "192.168.1.107"; const int _port = 7788; static void Main(string[] args) { //创建服务器端的Socket的实例 Socket serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //创建终结点需要IPAddress类型的对象来表示ip //可以用Parse方法将ip字符串转化为IPAddress类型的点分十进制的ipv4地址 IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse(_ip); //创建终结点，绑定IP和端口号 IPEndPoint ipPoint = new IPEndPoint(ipAddress, _port); //绑定终结点，使其作为服务器进程在网络中的唯一标识 serverSocket.Bind(ipPoint); //开始监听，并指定最大连接数 serverSocket.Listen(100); Console.WriteLine("Server socket is running......"); //Accept方法会阻塞程序运行，如果有客户端请求连接 //连接成功后这个方法返回一个Socket，以此创建与客户端连接的端点 //然后执行下一条打印的语句 Socket clientSocket = serverSocket.Accept(); Console.WriteLine("A client is connected!"); Console.ReadKey(); } } }

注：Socket需要添加两个命名空间的引用，已在代码中给出

运行程序，可以看到如图所示效果。

保持此窗口一直打开，即我们的服务器端是开启着。

二．客户端：

新建Unity工程，然后直接创建脚本Client，添加如下代码：

using UnityEngine; using System.Collections; using System.Net; using System.Net.Sockets; public class Client : MonoBehaviour { //客户端Socket对象 Socket clientSocket; //ip和端口号要与服务器端一致 const string _ip = "192.168.1.107"; const int _port = 7788; void Start () { //实例化Socket对象 clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); //转化ip并创建远程终结点 IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse(_ip); IPEndPoint ipPoint = new IPEndPoint(ipAddress, _port); //请求连接服务器 clientSocket.Connect(ipPoint); Debug.Log("Connect success!"); } }

　　将此脚本场景中随便一个物体上，我这里挂到了摄像机上，运行游戏，同时观察服务器端和客户端，会发现服务器端和客户端打印如图所示，表明服务器与客户端连接成功。

【结语】

　　在Socket通讯中，连接虽然是最为基础的部分，但也是最重要的部分。连接功能不仅作为通讯的前提条件，也能直观的从连接功能中看出Socket应用进程间的通讯关系，以便在今后的网络相关开发中更好的理解主机间的逻辑关系。亦泽也是初学这部分，有喜欢这方面和相关专业的朋友可以联系亦泽，共同进步。最后，若文章有描述不够准确的地方还请大家多多包涵。

【GitHub】

https://github.com/Eazey/Socket_Connection.git