Unity3D之TCP网络通信（客户端）

文章目录

- 概述
- - TCP核心类
  - 异步机制
- Unity中创建TCP客户端
- Unity中其它脚本获取TCP客户端接受到的数据
- 后续改进

本文将以Unity3D应用项目作为客户端去连接制定的服务器为例进行相关说明。
Unity官网参考资料： https://developer.unity.cn/projects/6572ea1bedbc2a001ef7df52

概述

在C#中，封装好了两个核心类，用于TCP网络编程：

TCP核心类

TcpListener
用于创建一个监听器，监听客户端传入的TCP网络请求；作为服务器时使用。
TcpClient
该类提供客户端连接，用于与服务器进行通信（用于发送和接收数据）；作为客户端时使用。

异步机制

在Unity开发中，要注意所有与网络相关的操作都应该在协程或异步任务中执行，以避免阻塞UI线程。

C#中的异步操作使用async和await是配合使用的，async是修饰方法X的，await在被async修饰的方法里做标记，标记着一条语句y，主程序运行时候是逐方法逐语句的从上到下执行的，当主程序执行到被async修饰的X方法的时会进入该方法里一步一步的执行语句，当遇到被await标记的y语句的时分叉，主语句会跳出X方法，继续执行X方法下面的方法和语句。而y语句也是同时执行，当执行完了会继续向下执行y语句下面的语句直到X方法结束。参加下面的代码示例：

void Start()
{
      Dosomething();
}
public void Dosomething()
{
    X_Async();
    Debug.Log("正常的语句异步方法外的");
}
public async void X_Async()
{
    await y_等待3秒();     //这个方法会作用3秒时间
    Debug.Log("异步方法await后的语句");
}

// 上面输出的就是先输出"正常的语句异步方法外的"
// 过3秒在输出"异步方法await后的语句"。

异步操作的具体说明可参见C#异步编程

Unity中创建TCP客户端

首先，新建空模型（Create Empty），如重命名为ClientNode；
其次，创建一个新的脚本文件，如命名为Client.cs，并关联到ClientNode上；

TCP客户端的主要步骤如下：
a. 创建TcpClient实例；
b. 异步连接到服务器：tcpClient.ConnectAsync(ipaddr, port);
c. 异步接受数据：tcpClient.GetStream().ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
d. 发送数据：tcpClient.GetStream().WriteAsync(data, 0, data.Length);

具体代码如下
Client.cs

using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Net.Sockets;
using UnityEngine.Events;
using UnityEngine;

public class Client : MonoBehaviour
{
   TcpClient tcpClient;

   //接受到新的数据事件
   public UnityEvent RecvContentChanged;

   //接受的数据长度
   public int RecvLen { get; private set; } = 0;
   //接受的数据
   public string RecvContent { get; private set; } = string.Empty;

   public Client() { }

   public Client(TcpClient client)
   {
       tcpClient = client;
   }

   void Start()
   {
       TcpClient client = new TcpClient();
       //连接到本地服务器及连接端口8090（对应服务器的IP和端口）
       client.Connect("127.0.0.1", 8090);
   }

   void Update()
   {

   }

   //连接到指定IP服务器，以及相应的端口
   public async void Connect(string ipaddr, int port=8090)
   {
       try
       {
           //异步连接到指定服务器及端口
           await tcpClient.ConnectAsync(ipaddr, port);
           Debug.Log("连接成功...");
           //连接成功后接受服务器数据
           Receive();
       }
       catch (System.Exception e)
       {
           Debug.Log(e.Message);
       }
   }
   //接受数据
   public async void Receive()
   {
       try
       {
           while (tcpClient.Connected)
           {
               byte[] buffer = new byte[2048];
               //异步获取服务器数据
               int length = await tcpClient.GetStream().ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
               if (length > 0)
               {
                   RecvLen = length;
                   RecvContent = Encoding.UTF8.GetString(buffer);

                   //发送新的数据以获取的事件
                   RecvContentChanged?.Invoke();

                   Debug.Log($"接收长度：{length}");
                   Debug.Log($"接收内容：{Encoding.UTF8.GetString(buffer)}");
               }
               else //如果获取的数据长度为0，则关闭连接
               {
                   tcpClient.Close();
               }
           }
       }
       catch (System.Exception e)
       {
           Debug.Log(e.Message);
           tcpClient.Close();
       }
   }
   //发送数据
   public async void Send(byte[] data)
   {
       try
       {
           //异步往服务器发送数据
           await tcpClient.GetStream().WriteAsync(data, 0, data.Length);
           Debug.Log("发送成功");
       }
       catch (System.Exception e)
       {
           Debug.Log(e.Message);
           tcpClient.Close();
       }
   }

}

Unity中其它脚本获取TCP客户端接受到的数据

在Client.cs的代码中，可以发现有如下的代码：

public UnityEvent RecvContentChanged;

该语句中引入了Unity.Event，它是对C#事件封装。通过绑定该事件，其它脚本文件可以来获取接受到的数据。

UnityEvent 对事件的操作提供了不一样的 API：

//绑定
public void AddListener(UnityAction call);
//调用
public void Invoke();
//解绑
public void RemoveListener(UnityAction call);

1. 如何使用
首先，我们在其他脚本（如MainLogic.cs）中创建一个函数：

    public void onRecvContentChanged()
   {
       string recvContent = client.RecvContent;
       Debug.Log($"Length:{client.RecvLen}, Context: {client.RecvContent}");
   }

两种方式进行绑定：
方法一代码中绑定

//MainLogic.cs
public class MainLogic : MonoBehaviour
{
   public Client client;
   
    void Start()
   {
   	   client = new Client();
       client.RecvContentChanged.AddListener(onRecvContentChanged);
   }
   
   void Update()
   {
   }
   
   public void onRecvContentChanged()
   {
       string recvContent = client.RecvContent;
       Debug.Log($"Length:{client.RecvLen}, Context: {client.RecvContent}");
   }
}

方法二：Unity的Inspector中绑定

选择MainLogic关联的节点（如Train），将Client.cs关联到MainLogic中的Client变量
选择ClientNode，新建（+）Recv Content Changed事件的响应，之后将Train节点拖到Inspector指定位置（如图），再依次绑定到MainLogic的onRecvContentChanged函数。