本项目是一个只有6个C#代码文件的开源小工程，用来学习基于TCP的套接字通信

# MNetSocket-Python [TOC] # 一、项目简介 本项目是一个只有6个C#代码文件的开源小工程，用来学习基于TCP的套接字通信包，可以自定义通信协议，处理分包和粘包，内置一个服务端和客户端的套接字程序，也有测试代码和对应的博客讲解代码。整个工程基本基于良好的面向对象思想，代码注释清晰简洁。 ## 1、项目目录结构 这个小项目共有6个C#代码文件代码，各自作用如下：  ## 2、项目代码功能 这个小项目共有6个C#代码文件代码，各自作用如下： | 模块 | 脚本名称 | 主要功能 | | ---- | --------------- | ----------------------------------------------- | | 核心 | MsgProtol.cs | 提供服务端和客户端的通信协议 | | | ServerSocket.cs | 提供服务端TCP套接字通信功能的接口 | | | ClientSocket.cs | 提供客户端TCP套接字通信功能的接口 | | 测试 | TestServer.cs | 基于Unity环境测试ServerSocket提供的接口 | | | TestClient.cs | 基于Unity环境测试ClientSocket提供的接口 | | 工具 | DebugHelper.cs | 基于Unity环境的日志调试工具，提供自定义颜色功能 | ## 3、项目主要特色 （1）本项目提供了一个自定义通信协议类MsgProtol，该类封装了C#语言的打包和解包方法，可以解决分包和粘包问题，也可以根据自己需求更改消息头设置，原来参考[Python编程——基于TCP的套接字通信包【开源】](https://blog.csdn.net/qq_41959920/article/details/115380403)。 （2）本项目提供了不局限于unity环境的C#的套接字封装类，测试代码基于Unity环境，用户也可以经过简单修改使其适用于其他C#开发环境。 （3）本项目借助Json格式编码不仅可以传输字符串信息，也实现实现了类对象的参数化传输，例如：  （4）本项目的注释和封装都较好，还有对应的博客讲解，是基于TCP的套接字开发的较好学习材料。 ## 4、项目主要不足 由于这只是作者的一个小型演示项目，并没有进行更多完善，必然存在一些不足，作者目前已经发现的一些可扩展的地方如下： （1）本项目的自定义通信协议类MsgProtol不支持包含中文字符的消息打包和解包，这主要是因为json解码时无法解码包含中文字符，如果读者找到了较好的解决方案，欢迎留言共同学习。 （2）本项目提供了服务端的广播功能演示，并没有开发针对特定客户端的发送和接收的API接口，但是这也不困难，我这里简单说下其中一种简单的实现思路： > （1）在通信协议的消息头部分（源码中是3个数字部分）中新增一个数字来记录消息发送方的身份ID（可以自己设计，最简单是随机码） > > （2）服务端接收到客户端连接时第一次接收到信息记录下身份ID，根据不同身份ID就可针对不同客户端发送消息。 （3）本文没有使用多线程来处理客户端的消息接收，这个处理起来其实也并不困难。 （4）本文没有测试多个客户端连接的效果，因为作者的项目中暂时不需要，要想进一步升级也并不困难。 综合来讲，本项目无法代替大型专业的TCP通信包，在大型项目中可能功能有限，但是由于其代码便于理解，**适合帮助开发者学习如何构建自己的个性化需求的TCP通信包**。 # 二、背景知识 基于TCP的**套接字通信**是深入学习C#程序的必备技能之一，**套接字**不仅可以用于**网络编程**，在本地**不同进程之间的通信**、**不同编程语言的程序通信**中也应用十分广泛。 本篇文章是在之前**了解套接字编程接口**的基础上进一步扩展，写出一套**真正可用于实际程序通信的代码**。本项目会集中研究套接字通信中的**分包和粘包问题**、**自定义通信协议**的方法，方便入门套接字的同学进阶。 完整的项目开源信息如下： | **MNetSocket-CSharp** | 基于C#的网络通信包 | | --------------------- | :---------------------------------------------------------: | | **开发者** | MRL Liu | | **编程语言** | C# | | **项目描述** | 基于TCP的套接字通信包，可以自定义通信协议，处理分包和粘包 | | 对应**博客**1 | https://blog.csdn.net/qq_41959920/article/details/115380403 | | 对应**博客**2 | https://blog.csdn.net/qq_41959920/article/details/115529675 | | **GitHub** | https://github.com/MagicDeveloperDRL/MNetSocket-CSharp | | **参考博客** | https://blog.csdn.net/yannanxiu/article/details/52096465 | # **三、项目研究问题** 众所周知，套接字是主流语言提供的用于进行网络进程通信的程序接口，其中最常见的是基于TCP协议的套接字编程，基于TCP协议的套接字可以保证： > **可靠传播。**在一般情况下，数据传输过程中数据不会发生丢失，并且数据发送和接收的顺序不会改变，即我发送一个“Hello”和“World”，对方一定会按顺序先后收到“Hello”和“World”。 > > **数据可靠。**在一般情况下，数据传输过程中无论数据包被如何组合拆分等，都不会添加与发送信息无关的无效信息，即数据不会被污染，按照指定编码方式进行解码即可还原原来的信息。 但是在实际进行TCP编程的过程中，如果使用原生的套接字接口，在处理消息通信时，需要处理以下两个典型问题： ## 1、分包和粘包问题 ### （1）分包问题 > TCP是以**段**（Segment）为单位发送数据的，建立TCP链接后，有一个**最大消息长度**（MSS）。如果应用层数据包超过MSS，就会把应用层数据包拆分，分成两个段来发送。这个时候接收端的应用层就要拼接这两个TCP包，才能正确处理数据。 简单理解，分包现象就是一次传输的数据过多时，TCP协议会自动将本次的数据拆分成多个消息包进行发送。 例如，发送方发送字符串”helloworld”，接收方却接收到了两个字符串”hello”和”world”。 ### （2）粘包问题 > 在某些特殊环境下，TCP为了提高网络的利用率，会使用一个叫做**Nagle**的算法。该算法是指，发送端即使有要发送的数据，如果很少的话，会延迟发送。如果应用层给TCP传送数据很快的话，就会把两个应用层数据包“粘”在一起，TCP最后只发一个TCP数据包给接收端。 简单理解，粘包现象就是当网络繁忙时，TCP协议会将多份小的消息包打包成一个消息包进行发送。 例如，发送方发送两个字符串”hello”+”world”，接收方却一次性接收到了”helloworld”。 ## 2、自定义通信协议 TCP套接字可以提供基本的字符串类型的信息传输，但是字符串可以代表什么含义，怎么解释它需要开发者来自定义。更重要的是，为了解决分包和粘包问题，我们也必须自定义一个简单的通信协议。 > **通信协议**听起来很高大上，其实本质上就是**发送方**和**接收方**达成的约定，对每个完整的**消息包格式**做出规定，接收数据时按照这个格式进行检查，从而得到一�