C# Socket编程实现简单的局域网聊天器

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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

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

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

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

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

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
• 预编译好的可运行exe程序，在仓库的release目录，也可以直接通过百度云下载，提取码v4pe