Unity3D之TCP网络通信（客户端）

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

1. 选择MainLogic关联的节点（如Train），将Client.cs关联到MainLogic中的Client变量
2. 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。
   

后续改进

在客户端脚本Client.cs中，接受数据的时候限制了接受数据长度为2048，对于数据长度溢出的问题，后续再来改进优化。