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Unity3D游戏引擎之C#使用Socket与HTTP连接server数据传输包

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

近期比較忙。有段时间没写博客拉。近期项目中须要使用HTTP与Socket。雨松MOMO把自己这段时间学习的资料整理一下。

有关Socket与HTTP的基础知识MOMO就不赘述拉，不懂得朋友自己谷歌吧。我们项目的需求是在登录的时候使用HTTP请求。游戏中其他的请求都用Socket请求。比方人物移动同步坐标。同步关卡等等。

1.Socket

        Socket不要写在脚本上。假设写在脚本上游戏场景一旦切换，那么这条脚本会被释放掉。Socket会断开连接。

场景切换完成后须要又一次在与server建立Socket连接，这样会非常麻烦。所以我们须要把Socket写在一个单例的类中，不用继承MonoBehaviour。这个样例我模拟一下。主角在游戏中移动，时时向服务端发送当前坐标，当server返回同步坐标时角色開始同步服务端新角色坐标。

Socket在发送消息的时候採用的是字节数组，也就是说不管你的数据是 int float short object 都会将这些数据类型先转换成byte[] 。 眼下在处理发送的地方我使用的是数据包。也就是把（角色坐标）结构体object转换成byte[]发送， 这就牵扯一个问题， 怎样把结构体转成字节数组， 怎样把字节数组回转成结构体。请大家接续阅读。答案就在后面，哇咔咔。

直接上代码

JFSocket.cs 该单例类不要绑定在不论什么对象上

[c#] view plaincopy
  1. using UnityEngine;     
  2. using System.Collections;     
  3. using System;     
  4. using System.Threading;     
  5. using System.Text;     
  6. using System.Net;     
  7. using System.Net.Sockets;     
  8. using System.Collections.Generic;     
  9. using System.IO;     
  10. using System.Runtime.InteropServices;     
  11. using System.Runtime.Serialization;     
  12. using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;     
  13.          
  14. public class JFSocket     
  15. {     
  16.          
  17.     //Socket客户端对象     
  18.     private Socket clientSocket;     
  19.     //JFPackage.WorldPackage是我封装的结构体。     
  20.     //在与server交互的时候会传递这个结构体     
  21.     //当客户端接到到server返回的数据包时。我把结构体add存在链表中。     
  22.     public List<JFPackage.WorldPackage> worldpackage;     
  23.     //单例模式     
  24.     private static JFSocket instance;     
  25.     public static JFSocket GetInstance()     
  26.     {     
  27.         if (instance == null)     
  28.         {     
  29.             instance = new JFSocket();     
  30.         }     
  31.         return instance;     
  32.      }           
  33.          
  34.     //单例的构造函数     
  35.     JFSocket()     
  36.     {     
  37.         //创建Socket对象， 这里我的连接类型是TCP     
  38.         clientSocket = new Socket (AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);     
  39.         //serverIP地址     
  40.         IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse ("192.168.1.100");     
  41.         //serverport     
  42.         IPEndPoint ipEndpoint = new IPEndPoint (ipAddress, 10060);     
  43.         //这是一个异步的建立连接，当连接建立成功时调用connectCallback方法     
  44.         IAsyncResult result = clientSocket.BeginConnect (ipEndpoint,new AsyncCallback (connectCallback),clientSocket);     
  45.         //这里做一个超时的监測，当连接超过5秒还没成功表示超时     
  46.         bool success = result.AsyncWaitHandle.WaitOne( 5000, true );     
  47.         if ( !success )     
  48.         {     
  49.             //超时     
  50.             Closed();     
  51.             Debug.Log("connect Time Out");     
  52.         }else  
  53.         {     
  54.             //与socket建立连接成功，开启线程接受服务端数据。     
  55.             worldpackage = new List<JFPackage.WorldPackage>();     
  56.             Thread thread = new Thread(new ThreadStart(ReceiveSorket));     
  57.             thread.IsBackground = true;     
  58.             thread.Start();     
  59.         }     
  60.     }     
  61.          
  62.     private void connectCallback(IAsyncResult asyncConnect)     
  63.     {     
  64.         Debug.Log("connectSuccess");     
  65.     }     
  66.          
  67.     private void ReceiveSorket()     
  68.     {     
  69.         //在这个线程中接受server返回的数据     
  70.         while (true)     
  71.         {      
  72.          
  73.             if(!clientSocket.Connected)     
  74.             {     
  75.                 //与server断开连接跳出循环     
  76.                 Debug.Log("Failed to clientSocket server.");     
  77.                 clientSocket.Close();     
  78.                 break;     
  79.             }     
  80.             try  
  81.             {     
  82.                 //接受数据保存至bytes其中     
  83.                 byte[] bytes = new byte[4096];     
  84.                 //Receive方法中会一直等待服务端回发消息     
  85.                 //假设没有回发会一直在这里等着。     
  86.                 int i = clientSocket.Receive(bytes);     
  87.                 if(i <= 0)     
  88.                 {     
  89.                     clientSocket.Close();     
  90.                     break;     
  91.                 }        
  92.          
  93.                 //这里条件可依据你的情况来推断。

         

  94.                 //由于我眼下的项目先要监測包头长度，     
  95.                 //我的包头长度是2，所以我这里有一个推断     
  96.                 if(bytes.Length > 2)     
  97.                 {     
  98.                     SplitPackage(bytes,0);     
  99.                 }else  
  100.                 {     
  101.                     Debug.Log("length is not  >  2");     
  102.                 }     
  103.          
  104.              }     
  105.              catch (Exception e)     
  106.              {     
  107.                 Debug.Log("Failed to clientSocket error." + e);     
  108.                 clientSocket.Close();     
  109.                 break;     
  110.              }     
  111.         }     
  112.     }        
  113.          
  114.     private void SplitPackage(byte[] bytes , int index)     
  115.     {     
  116.         //在这里进行拆包。由于一次返回的数据包的数量是不定的     
  117.         //所以须要给数据包进行查分。     
  118.         while(true)     
  119.         {     
  120.             //包头是2个字节     
  121.             byte[] head = new byte[2];     
  122.             int headLengthIndex = index + 2;     
  123.             //把数据包的前两个字节拷贝出来     
  124.             Array.Copy(bytes,index,head,0,2);     
  125.             //计算包头的长度     
  126.             short length = BitConverter.ToInt16(head,0);     
  127.             //当包头的长度大于0 那么须要依次把同样长度的byte数组拷贝出来     
  128.             if(length > 0)     
  129.             {     
  130.                 byte[] data = new byte[length];     
  131.                 //拷贝出这个包的所有字节数     
  132.                 Array.Copy(bytes,headLengthIndex,data,0,length);     
  133.                 //把数据包中的字节数组强制转换成数据包的结构体     
  134.                 //BytesToStruct()方法就是用来转换的     
  135.                 //这里须要和你们的服务端程序商议。     
  136.                 JFPackage.WorldPackage wp = new JFPackage.WorldPackage();     
  137.                 wp = (JFPackage.WorldPackage)BytesToStruct(data,wp.GetType());     
  138.                 //把每一个包的结构体对象加入至链表中。     
  139.                 worldpackage.Add(wp);     
  140.                 //将索引指向下一个包的包头     
  141.                 index  =  headLengthIndex + length;     
  142.          
  143.             }else  
  144.             {     
  145.                 //假设包头为0表示没有包了。那么跳出循环     
  146.     
  147.                 break;     
  148.             }     
  149.         }     
  150.     }        
  151.          
  152.     //向服务端发送一条字符串     
  153.     //一般不会发送字符串 应该是发送数据包     
  154.     public void SendMessage(string str)     
  155.     {     
  156.         byte[] msg = Encoding.UTF8.GetBytes(str);     
  157.          
  158.         if(!clientSocket.Connected)     
  159.         {     
  160.             clientSocket.Close();     
  161.             return;     
  162.         }     
  163.         try  
  164.         {     
  165.             //int i = clientSocket.Send(msg);     
  166.             IAsyncResult asyncSend = clientSocket.BeginSend (msg,0,msg.Length,SocketFlags.None,new AsyncCallback (sendCallback),clientSocket);     
  167.             bool success = asyncSend.AsyncWaitHandle.WaitOne( 5000, true );     
  168.             if ( !success )     
  169.             {     
  170.                 clientSocket.Close();     
  171.                 Debug.Log("Failed to SendMessage server.");     
  172.             }     
  173.         }     
  174.         catch  
  175.         {     
  176.              Debug.Log("send message error" );     
  177.         }     
  178.     }     
  179.          
  180.     //向服务端发送数据包，也就是一个结构体对象     
  181.     public void SendMessage(object obj)     
  182.     {     
  183.          
  184.         if(!clientSocket.Connected)     
  185.         {     
  186.             clientSocket.Close();     
  187.             return;     
  188.         }     
  189.         try  
  190.         {     
  191.             //先得到数据包的长度     
  192.             short size = (short)Marshal.SizeOf(obj);     
  193.             //把数据包的长度写入byte数组中     
  194.             byte [] head = BitConverter.GetBytes(size);     
  195.             //把结构体对象转换成数据包，也就是字节数组     
  196.             byte[] data = StructToBytes(obj);     
  197.          
  198.             //此时就有了两个字节数组。一个是标记数据包的长度字节数组， 一个是数据包字节数组，     
  199.             //同一时候把这两个字节数组合并成一个字节数组     
  200.          
  201.             byte[] newByte = new byte[head.Length + data.Length];     
  202.             Array.Copy(head,0,newByte,0,head.Length);     
  203.             Array.Copy(data,0,newByte,head.Length, data.Length);     
  204.          
  205.             //计算出新的字节数组的长度     
  206.             int length = Marshal.SizeOf(size) + Marshal.SizeOf(obj);     
  207.          
  208.             //向服务端异步发送这个字节数组     
  209.             IAsyncResult asyncSend = clientSocket.BeginSend (newByte,0,length,SocketFlags.None,new AsyncCallback (sendCallback),clientSocket);     
  210.             //监測超时     
  211.             bool success = asyncSend.AsyncWaitHandle.WaitOne( 5000, true );     
  212.             if ( !success )     
  213.             {     
  214.                 clientSocket.Close();     
  215.                 Debug.Log("Time Out !");     
  216.             }      
  217.          
  218.         }     
  219.         catch (Exception e)     
  220.         {     
  221.              Debug.Log("send message error: " + e );     
  222.         }     
  223.     }     
  224.          
  225.     //结构体转字节数组     
  226.     public byte[] StructToBytes(object structObj)     
  227.     {     
  228.          
  229.         int size = Marshal.SizeOf(structObj);     
  230.         IntPtr buffer =  Marshal.AllocHGlobal(size);     
  231.         try  
  232.         {     
  233.             Marshal.StructureToPtr(structObj,buffer,false);     
  234.             byte[]  bytes  =   new byte[size];     
  235.             Marshal.Copy(buffer, bytes,0,size);     
  236.             return   bytes;     
  237.         }     
  238.         finally  
  239.         {     
  240.             Marshal.FreeHGlobal(buffer);     
  241.         }     
  242.     }     
  243.     //字节数组转结构体     
  244.     public object BytesToStruct(byte[] bytes,   Type   strcutType)     
  245.     {     
  246.         int size = Marshal.SizeOf(strcutType);     
  247.         IntPtr buffer = Marshal.AllocHGlobal(size);     
  248.         try  
  249.         {     
  250.             Marshal.Copy(bytes,0,buffer,size);     
  251.             return  Marshal.PtrToStructure(buffer,   strcutType);     
  252.         }     
  253.         finally  
  254.         {     
  255.             Marshal.FreeHGlobal(buffer);     
  256.         }        
  257.          
  258.     }     
  259.          
  260.     private void sendCallback (IAsyncResult asyncSend)     
  261.     {     
  262.          
  263.     }     
  264.          
  265.     //关闭Socket     
  266.     public void Closed()     
  267.     {     
  268.          
  269.         if(clientSocket != null && clientSocket.Connected)     
  270.         {     
  271.             clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);     
  272.             clientSocket.Close();     
  273.         }     
  274.         clientSocket = null;     
  275.     }     
  276.          
  277. }  

为了与服务端达成默契，推断数据包是否完毕。我们须要在数据包中定义包头 。包头通常是这个数据包的长度，也就是结构体对象的长度。正如代码中我们把两个数据类型 short 和 object 合并成一个新的字节数组。

然后是数据包结构体的定义。须要注意假设你在做IOS和Android的话数据包中不要包括数组，不然在结构体转换byte数组的时候会出错。

Marshal.StructureToPtr () error : Attempting to JIT compile method

JFPackage.cs

[c#] view plaincopy
  1. using UnityEngine;     
  2. using System.Collections;     
  3. using System.Runtime.InteropServices;     
  4.          
  5. public class JFPackage     
  6. {     
  7.     //结构体序列化     
  8.     [System.Serializable]     
  9.     //4字节对齐 iphone 和 android上能够1字节对齐     
  10.     [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 4)]     
  11.     public struct WorldPackage     
  12.     {     
  13.          public byte mEquipID;     
  14.          public byte mAnimationID;     
  15.          public byte mHP;     
  16.          public short mPosx;     
  17.          public short mPosy;     
  18.          public short mPosz;     
  19.          public short mRosx;     
  20.          public short mRosy;     
  21.          public short mRosz;     
  22.          
  23.          public WorldPackage(short posx,short posy,short posz, short rosx, short rosy, short rosz,byte equipID,byte animationID,byte hp)     
  24.          {     
  25.             mPosx = posx;     
  26.             mPosy = posy;     
  27.             mPosz = posz;     
  28.             mRosx = rosx;     
  29.             mRosy = rosy;     
  30.             mRosz = rosz;     
  31.             mEquipID = equipID;     
  32.             mAnimationID = animationID;     
  33.             mHP = hp;     
  34.          }     
  35.          
  36.     };       
  37.          
  38. }  

在脚本中运行发送数据包的动作，在Start方法中得到Socket对象。

[c#] view plaincopy
  1. public JFSocket mJFsorket;     
  2.          
  3. void Start ()     
  4. {     
  5.     mJFsorket = JFSocket.GetInstance();     
  6. }  

让角色发生移动的时候。调用该方法向服务端发送数据。

[c#] view plaincopy
  1. void SendPlayerWorldMessage()     
  2. {     
  3.                 //组成新的结构体对象，包含主角坐标旋转等。     
  4.      Vector3 PlayerTransform = transform.localPosition;     
  5.      Vector3 PlayerRotation = transform.localRotation.eulerAngles;     
  6.                 //用short的话是2字节。为了节省包的长度。这里乘以100 避免使用float 4字节。

    当server接受到的时候小数点向前移动两位就是真实的float数据     

  7.      short px =  (short)(PlayerTransform.x*100);     
  8.      short py =  (short)(PlayerTransform.y*100);     
  9.      short pz =  (short)(PlayerTransform.z*100);     
  10.      short rx =  (short)(PlayerRotation.x*100);     
  11.      short ry =  (short)(PlayerRotation.y*100);     
  12.      short rz =  (short)(PlayerRotation.z*100);     
  13.      byte equipID = 1;     
  14.      byte animationID =9;     
  15.      byte hp = 2;     
  16.      JFPackage.WorldPackage wordPackage = new JFPackage.WorldPackage(px,py,pz,rx,ry,rz,equipID,animationID,hp);     
  17.                 //通过Socket发送结构体对象     
  18.      mJFsorket.SendMessage(wordPackage);     
  19. }  

接着就是client同步server的数据，眼下是測试阶段所以写的比較简陋，只是原理都是一样的。

哇咔咔！！

[c#] view plaincopy
  1. //上次同步时间     
  2.       private float mSynchronous;     
  3.          
  4. void Update ()     
  5. {     
  6.          
  7.     mSynchronous +=Time.deltaTime;     
  8.     //在Update中每0.5s的时候同步一次     
  9.     if(mSynchronous > 0.5f)     
  10.     {     
  11.         int count = mJFsorket.worldpackage.Count;     
  12.         //当接受到的数据包长度大于0 開始同步     
  13.         if(count > 0)     
  14.         {     
  15.                                //遍历数据包中 每一个点的坐标     
  16.             foreach(JFPackage.WorldPackage wp in mJFsorket.worldpackage)     
  17.             {     
  18.                 float x = (float)(wp.mPosx / 100.0f);     
  19.                 float y = (float)(wp.mPosy /100.0f);     
  20.                 float z = (float)(wp.mPosz /100.0f);     
  21.          
  22.                 Debug.Log("x = " + x + " y = " + y+" z = " + z);     
  23.                   //同步主角的新坐标     
  24.                 mPlayer.transform.position = new Vector3 (x,y,z);     
  25.             }     
  26.                                //清空数据包链表     
  27.             mJFsorket.worldpackage.Clear();     
  28.         }     
  29.         mSynchronous = 0;     
  30.     }     
  31. }  

主角移动的同一时候。通过Socket时时同步坐标喔。。

有没有感觉这个牛头人很帅气 哈哈哈。

对于Socket的使用，我相信没有比MSDN更加具体的了。

有关Socket 同步请求异步请求的地方能够參照MSDN  链接地址给出来了，好好学习吧，嘿嘿。 msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.net.sockets.socket.aspx

上述代码中我使用的是Thread() 没有使用协同任务StartCoroutine() 。原因是协同任务必须要继承MonoBehaviour，而且该脚本要绑定在游戏对象身上。问题绑定在游戏对象身上切换场景的时候这个脚本必定会释放，那么Socket肯定会断开连接。所以我须要用Thread，而且协同任务它并非严格意义上的多线程。

2.HTTP

HTTP请求在Unity我相信用的会更少一些，由于HTTP会比SOCKET慢非常多，由于它每次请求完都会断开。废话不说了， 我用HTTP请求制作用户的登录。

用HTTP请求直接使用Unity自带的www类就能够，由于HTTP请求仅仅有登录才会有， 所以我就在脚本中来完毕， 使用 www 类 和 协同任务StartCoroutine()。

[c#] view plaincopy
  1. using UnityEngine;     
  2. using System.Collections;     
  3. using System.Collections.Generic;     
  4. public class LoginGlobe : MonoBehaviour {     
  5.          
  6.     void Start ()     
  7.     {     
  8.         //GET请求     
  9.         StartCoroutine(GET("http://xuanyusong.com/"));     
  10.          
  11.     }     
  12.          
  13.     void Update ()     
  14.     {     
  15.          
  16.     }     
  17.          
  18.     void OnGUI()     
  19.     {     
  20.          
  21.     }     
  22.          
  23.     //登录     
  24.     public void LoginPressed()     
  25.     {     
  26.         //登录请求 POST 把參数写在字典用 通过www类来请求     
  27.         Dictionary<string,string> dic = new Dictionary<string, string> ();     
  28.         //參数     
  29.         dic.Add("action","0");     
  30.         dic.Add("usrname","xys");     
  31.         dic.Add("psw","123456");     
  32.          
  33.         StartCoroutine(POST("http://192.168.1.12/login.php",dic));     
  34.          
  35.     }     
  36.     //注冊     
  37.     public void SingInPressed()     
  38.     {     
  39.         //注冊请求 POST     
  40.         Dictionary<string,string> dic = new Dictionary<string, string> ();     
  41.         dic.Add("action","1");     
  42.         dic.Add("usrname","xys");     
  43.         dic.Add("psw","123456");     
  44.          
  45.         StartCoroutine(POST("http://192.168.1.12/login.php",dic));     
  46.     }     
  47.          
  48.     //POST请求     
  49.     IEnumerator POST(string url, Dictionary<string,string> post)     
  50.     {     
  51.         WWWForm form = new WWWForm();     
  52.         foreach(KeyValuePair<string,string> post_arg in post)     
  53.         {     
  54.             form.AddField(post_arg.Key, post_arg.Value);     
  55.         }     
  56.          
  57.         WWW www = new WWW(url, form);     
  58.         yield return www;     
  59.          
  60.         if (www.error != null)     
  61.         {     
  62.             //POST请求失败     
  63.             Debug.Log("error is :"+ www.error);     
  64.          
  65.         } else  
  66.         {     
  67.             //POST请求成功     
  68.              Debug.Log("request ok : " + www.text);     
  69.         }     
  70.     }     
  71.          
  72.     //GET请求     
  73.     IEnumerator GET(string url)     
  74.     {     
  75.          
  76.         WWW www = new WWW (url);     
  77.         yield return www;     
  78.          
  79.         if (www.error != null)     
  80.         {     
  81.             //GET请求失败     
  82.             Debug.Log("error is :"+ www.error);     
  83.          
  84.         } else  
  85.         {     
  86.             //GET请求成功     
  87.              Debug.Log("request ok : " + www.text);     
  88.         }     
  89.     }     
  90.          
  91. }  

假设想通过HTTP传递二进制流的话 能够使用 以下的方法。

[c#] view plaincopy
  1. WWWForm wwwForm = new WWWForm();     
  2.          
  3.      byte[] byteStream = System.Text.Encoding.Default.GetBytes(stream);     
  4.          
  5.      wwwForm.AddBinaryData("post", byteStream);     
  6.          
  7.      www = new WWW(Address, wwwForm);  

眼下Socket数据包还是没有进行加密算法。后期我会补上。

欢迎讨论。互相学习互相进度 加油，蛤蛤。

下载地址我不贴了。由于没有服务端的东西 执行也看不到效果。

希望大家学习愉快， 我们下次再见！

 

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