Socket 網路程式設計學習筆記 (2)：TCP Socket 基礎通訊實作

前言

承接上篇常用網路類別，本篇實作面向連接的 TCP Socket 通訊，含完整伺服端監聽與客戶端連接程式碼，可直接下載執行。

伺服端：Socket 監聽模式

五步驟建立監聽

1. 建立 IPEndPoint：new IPEndPoint(IPAddress.Any, 6001) (Any 表示所有本機 IP)
2. 建立 Socket：new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp)
3. 綁定：socket.Bind(ipep)
4. 監聽：socket.Listen(10) (backlog=10)
5. 接受連接迴圈：

while (true)
{
    try
    {
        Socket clientSocket = serverSocket.Accept();  // 阻塞等待
        Thread clientThread = new Thread(ReceiveData);
        clientThread.Start(clientSocket);  // 傳遞 clientSocket 給執行緒
    }
    catch (Exception ex) { /* 錯誤處理 */ }
}

收發資料實作 (ReceiveData)

private void ReceiveData(object state)
{
    Socket client = (Socket)state;
    byte[] buffer = new byte[1024];
    
    // 取得客戶端端點資訊
    IPEndPoint clientEP = (IPEndPoint)client.RemoteEndPoint;
    Console.WriteLine($"Client connected: {clientEP.Address}:{clientEP.Port}");
    
    // 發送歡迎訊息
    string welcome = "Welcome to server";
    byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);
    client.Send(data, data.Length, SocketFlags.None);
    
    // 接收迴圈
    while (true)
    {
        try
        {
            int available = client.Available;  // 可讀位元組數
            if (available == 0) continue;
            
            int read = client.Receive(buffer, 0, available, SocketFlags.None);
            if (read == 0) break;
            
            string msg = Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, read);
            Console.WriteLine($"[{clientEP}] {msg}");
        }
        catch { break; }
    }
}

客戶端：Socket 連接模式

三步驟連接

1. 建立端點與 Socket：new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 6001) + new Socket(...)
2. 連接：clientSocket.Connect(ipep) (需伺服端已啟動監聽)
3. 收發迴圈：

// 接收迴圈
while (true)
{
    int available = clientSocket.Available;
    if (available > 0)
    {
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int read = clientSocket.Receive(buffer, 0, available, SocketFlags.None);
        string msg = Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, read);
        Console.WriteLine($"Server: {msg}");
    }
}

// 發送 (UI 事件中)
byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(textBox.Text);
clientSocket.Send(data, data.Length, SocketFlags.None);

關鍵技術點

執行畫面

• 伺服端視窗：顯示連接客戶端 IP:Port、收到訊息
• 客戶端視窗：輸入發送文字、顯示伺服端回應
• 原始碼含 WinForms 介面完整專案

延伸方向

• 非同步 Socket：BeginAccept/EndAccept、BeginReceive/EndReceive，避免執行緒佔用
• 執行緒池：下一篇將介紹 ThreadPool.QueueUserWorkItem 替代手動建立執行緒
• 訊息邊界：Available 非可靠邊界判斷，需協定層處理 (下下篇)

原始碼下載

本文配套原始碼