C#Winform窗体实现服务端和客户端通信（TCP/IP）

Winform窗体实现服务端和客户端通信的例子

进行了一些异常处理，提示信息的补充，还有新增获取本地IP的方法

1、通信原理

1）服务端与客户端

 启动服务端后,服务端通过持续监听客户端发来的请求,一旦监听到客户端传来的信息（请求）,两端便可以互发信息了.

服务端需要绑定一个IP,用于客户端在网络中寻找并建立连接（支持局域网内部客户端与服务端之间的互相通信）

2）信息发送原理

将手动输入字符串信息转换成机器可以识别的字节数组,然后调用套接字的Send()方法将字节数组发送出去

3）信息接收原理

调用套接字的Receive()方法,获取对端传来的字节数组,然后将其转换成人可以读懂的字符串信息

2、界面设计

1）服务端

文本框类

IP地址， name:txtIP ; 本地端口，name:txtPort;

聊天信息，name:txtMsg；发送消息：txtSendMsg

按钮类

获取IP， name :btnGetLocalIP， 获取本地的IP的方法

启动服务，name:btnServerConn, 支持服务端与客户端通信的前提

发送消息，name:btnSendMsg ,发送消息到客户端的方法

2）客户端

文本框类

IP地址， name:txtIP ; 本地端口，name:txtPort;

聊天信息，name:txtMsg；发送消息：txtClientSendMsg

按钮类

连接服务端，name:btnListenServer, 客户端连接服务端的方法

发送消息，name:btnSendMsg ,发送消息到服务端的方法

3、源码例子

1）服务端代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace TcpMsgServer
{
    public partial class FrmServer : Form
    {
        public FrmServer()
        {
            InitializeComponent();
            //关闭对文本框的非法线程操作检查
            TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        }

        Thread threadWatch = null; //负责监听客户端的线程
        Socket socketWatch = null;  //负责监听客户端的套接字     
        
        /// <summary>
        /// 启动服务
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btnServerConn_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                //定义一个套接字用于监听客户端发来的信息  包含3个参数(IP4寻址协议,流式连接,TCP协议)
                socketWatch = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
                //服务端发送信息 需要1个IP地址和端口号
                IPAddress ipaddress = IPAddress.Parse(this.txtIP.Text.Trim()); //获取文本框输入的IP地址
                //将IP地址和端口号绑定到网络节点endpoint上 
                IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(ipaddress, int.Parse(this.txtPort.Text.Trim())); //获取文本框上输入的端口号
                //监听绑定的网络节点
                socketWatch.Bind(endpoint);
                //将套接字的监听队列长度限制为20
                socketWatch.Listen(20);
                //创建一个监听线程 
                threadWatch = new Thread(WatchConnecting);
                //将窗体线程设置为与后台同步
                threadWatch.IsBackground = true;
                //启动线程
                threadWatch.Start();
                //启动线程后 txtMsg文本框显示相应提示
                txtMsg.AppendText("开始监听客户端传来的信息!" + "
");
                this.btnServerConn.Enabled = false;
            }
            catch (Exception ex) {
                txtMsg.AppendText("服务端启动服务失败!" + "
");
                this.btnServerConn.Enabled = true;
            }
        }

        //创建一个负责和客户端通信的套接字 
        Socket socConnection = null;

        /// <summary>
        /// 监听客户端发来的请求
        /// </summary>
        private void WatchConnecting()
        {
            while (true)  //持续不断监听客户端发来的请求
            {
                socConnection = socketWatch.Accept();
                txtMsg.AppendText("客户端连接成功! " + "
");
                //创建一个通信线程 
                ParameterizedThreadStart pts = new ParameterizedThreadStart(ServerRecMsg);
                Thread thr = new Thread(pts);
                thr.IsBackground = true;
                //启动线程
                thr.Start(socConnection);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 发送信息到客户端的方法
        /// </summary>
        /// <param name="sendMsg">发送的字符串信息</param>
        private void ServerSendMsg(string sendMsg)
        {
            try
            {
                //将输入的字符串转换成 机器可以识别的字节数组
                byte[] arrSendMsg = Encoding.UTF8.GetBytes(sendMsg);
                //向客户端发送字节数组信息
                socConnection.Send(arrSendMsg);
                //将发送的字符串信息附加到文本框txtMsg上
                txtMsg.AppendText("服务器 " + GetCurrentTime() + "
" + sendMsg + "
");
            }
            catch (Exception ex) {
                txtMsg.AppendText("客户端已断开连接,无法发送信息！" + "
");
            }
        }

        /// <summary>
        /// 接收客户端发来的信息 
        /// </summary>
        /// <param name="socketClientPara">客户端套接字对象</param>
        private void ServerRecMsg(object socketClientPara)
        {
            Socket socketServer = socketClientPara as Socket;
            while (true)
            {
                //创建一个内存缓冲区 其大小为1024*1024字节  即1M
                byte[] arrServerRecMsg = new byte[1024 * 1024];
                try
                {
                    //将接收到的信息存入到内存缓冲区,并返回其字节数组的长度
                    int length = socketServer.Receive(arrServerRecMsg);
                    //将机器接受到的字节数组转换为人可以读懂的字符串
                    string strSRecMsg = Encoding.UTF8.GetString(arrServerRecMsg, 0, length);
                    //将发送的字符串信息附加到文本框txtMsg上  
                    txtMsg.AppendText("天涯 " + GetCurrentTime() + "
" + strSRecMsg + "
");
                }
                catch (Exception ex) {
                    txtMsg.AppendText("客户端已断开连接！" + "
");
                    break;
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 发送消息到客户端
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btnSendMsg_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //调用 ServerSendMsg方法  发送信息到客户端
            ServerSendMsg(this.txtSendMsg.Text.Trim());
            this.txtSendMsg.Clear();
        }

        /// <summary>
        /// 快捷键 Enter 发送信息
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void txtSendMsg_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e)
        {
            //如果用户按下了Enter键
            if (e.KeyCode == Keys.Enter)
            {
                //则调用 服务器向客户端发送信息的方法
                ServerSendMsg(txtSendMsg.Text.Trim());
                this.txtSendMsg.Clear();
            }
        }

        /// <summary>
        /// 获取当前系统时间的方法
        /// </summary>
        /// <returns>当前时间</returns>
        private DateTime GetCurrentTime()
        {
            DateTime currentTime = new DateTime();
            currentTime = DateTime.Now;
            return currentTime;
        }

        /// <summary>
        /// 获取本地IPv4地址
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public IPAddress GetLocalIPv4Address() {
            IPAddress localIpv4 = null;
            //获取本机所有的IP地址列表
            IPAddress[] IpList = Dns.GetHostAddresses(Dns.GetHostName());
            //循环遍历所有IP地址
            foreach (IPAddress IP in IpList) {
                //判断是否是IPv4地址
                if (IP.AddressFamily == AddressFamily.InterNetwork)
                {
                    localIpv4 = IP;
                }
                else {
                    continue;
                }
            }
            return localIpv4;
        }

        /// <summary>
        /// 获取本地IP事件
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btnGetLocalIP_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //接收IPv4的地址
            IPAddress localIP = GetLocalIPv4Address();
            //赋值给文本框
            this.txtIP.Text = localIP.ToString();
           
        }
    }
}

2）客户端代码

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace TcpMsgClient
{
    public partial class FrmClient : Form
    {
        public FrmClient()
        {
            InitializeComponent();
            //关闭对文本框的非法线程操作检查
            TextBox.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
        }
        //创建 1个客户端套接字 和1个负责监听服务端请求的线程  
        Socket socketClient = null;
        Thread threadClient = null;

        /// <summary>
        /// 连接服务端事件
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btnListenServer_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //定义一个套字节监听  包含3个参数(IP4寻址协议,流式连接,TCP协议)
            socketClient = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
            //需要获取文本框中的IP地址
            IPAddress ipaddress = IPAddress.Parse(this.txtIP.Text.Trim());
            //将获取的ip地址和端口号绑定到网络节点endpoint上
            IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(ipaddress, int.Parse(this.txtPort.Text.Trim()));
            //这里客户端套接字连接到网络节点(服务端)用的方法是Connect 而不是Bind
            try
            {
                socketClient.Connect(endpoint);
                this.txtMsg.AppendText("客户端连接服务端成功！" + "
");
                this.btnListenServer.Enabled = false;
                //创建一个线程 用于监听服务端发来的消息
                threadClient = new Thread(RecMsg);
                //将窗体线程设置为与后台同步
                threadClient.IsBackground = true;
                //启动线程
                threadClient.Start();
            }
            catch (Exception ex) {
                this.txtMsg.AppendText("远程服务端断开，连接失败！" + "
");
            }         
        }

        /// <summary>
        /// 接收服务端发来信息的方法
        /// </summary>
        private void RecMsg()
        {
            while (true) //持续监听服务端发来的消息
            {
                try
                {
                    //定义一个1M的内存缓冲区 用于临时性存储接收到的信息
                    byte[] arrRecMsg = new byte[1024 * 1024];
                    //将客户端套接字接收到的数据存入内存缓冲区, 并获取其长度
                    int length = socketClient.Receive(arrRecMsg);
                    //将套接字获取到的字节数组转换为人可以看懂的字符串
                    string strRecMsg = Encoding.UTF8.GetString(arrRecMsg, 0, length);
                    //将发送的信息追加到聊天内容文本框中
                    txtMsg.AppendText("服务端 " + GetCurrentTime() + "
" + strRecMsg + "
");
                }
                catch (Exception ex) {
                    this.txtMsg.AppendText("远程服务器已中断连接！"+"
");
                    this.btnListenServer.Enabled = true;
                    break;
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 发送字符串信息到服务端的方法
        /// </summary>
        /// <param name="sendMsg">发送的字符串信息</param>
        private void ClientSendMsg(string sendMsg)
        {
            try { 
                 //将输入的内容字符串转换为机器可以识别的字节数组
                byte[] arrClientSendMsg = Encoding.UTF8.GetBytes(sendMsg);
                //调用客户端套接字发送字节数组
                socketClient.Send(arrClientSendMsg);
                //将发送的信息追加到聊天内容文本框中
                txtMsg.AppendText("天涯 " + GetCurrentTime() + "
" + sendMsg + "
");
            }
            catch(Exception ex){
                this.txtMsg.AppendText("远程服务器已中断连接,无法发送消息！" + "
");
            }
        }

        private void btnSendMsg_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //调用ClientSendMsg方法 将文本框中输入的信息发送给服务端
            ClientSendMsg(this.txtClientSendMsg.Text.Trim());
            this.txtClientSendMsg.Clear();
        }

        private void txtClientSendMsg_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e)
        {
            //当光标位于文本框时 如果用户按下了键盘上的Enter键 
            if (e.KeyCode == Keys.Enter)
            {
                //则调用客户端向服务端发送信息的方法
                ClientSendMsg(this.txtClientSendMsg.Text.Trim());
                this.txtClientSendMsg.Clear();
            }
        }

        /// <summary>
        /// 获取当前系统时间的方法
        /// </summary>
        /// <returns>当前时间</returns>
        private DateTime GetCurrentTime()
        {
            DateTime currentTime = new DateTime();
            currentTime = DateTime.Now;
            return currentTime;
        }
    }
}

4、程序演示

1）正常情况

运行服务端程序，输入本地的IP地址，不知道可以点击获取本地IP按钮，输入本地端口，点击启动服务按钮，

消息框会出现开始监听客户端信息，表示服务端启动服务成功

运行客户端程序，输入服务端的IP和端口，点击连接服务端按钮，当服务端的消息框出现客户端连接成功，

表示连接服务端成功

服务端启动服务成功，客户端连接服务端成功，可以两端进行通信发消息

2）异常处理

原先参考的源码未做异常处理，导致退出程序报错，提示未友好等

当客户端异常处理

服务端中断开连接，自动提示

服务端中断连接，无法发送消息

服务端异常处理

客户端断开连接，自动提示

客户端断开连接，无法发送消息