C#基于TCP&UDP实现服务器与多个客户端之间的通信（客户端之间直接通信，不靠服务器端转发消息）

一． 实验要求

1.Server支持多客户访问。

2.C与S之间使用TCP连接。

3.C与C之间直接通信（不是通过S传递）。

4.C与C之间直接通信既可以使用TCP，也可以使用UDP。

5.可以使用Socket，也可以使用TcpClient/UdpClient等。

二． 设计思路

1. 创建服务器端和客户端的主体框架：首先在服务器端的Windows窗体中添加5个Label控件，2个TextBox控件，2 
    个RichTextBox控件，1个ListBox控件和1个Button控件；然后在客户端的Windows窗体中添加4个Label控件，1 
    个TextBox控件，2个RichTextBox控件，1个ListBox控件，2个Button控件。建立程序的主要界面后，系统自动生
              成界面的主要窗口生成代码。在服务器端和客户端的每个按钮的代码段中，分别添加事件触发的处理代码。其   中服务器端的2个TextBox用来存放IP地址和端口号，而ListBox用来显示当前连接服务器的客户端，RichTextBox 
    用来显示双方的通信信息。

2. 实现C/S的通信，使用的是TCP：

服务器端：

a）定义一个User类来存放客户的信息，包括名称与端口。

b）定义一个存放User类型的List集合，用于存放所有在线客户，获取本机的IP地址，并制定一个端口号，然 
  后创建一个TcpListener对象，并通过调用将对象的Start方法在指定的端口进行监听。

c）在单独的线程中，循环调用AcceptTcpClient方法接受客户端的连接请求，并根据该方法的返回结果得到    与该客户端对应的TcpClient对象，然后把该对象存放到List集合中。

d）每得到一个新的TcpClient对象，就创建一个与该客户对应的线程，在线程中与对应的客户进行通信；当    收到的是“Login”信息时，就把该客户的名称加到在线列表中，并把接收到的包括用户名及随机产生的 
  端口在内的信息转发给所有在线客户；若收到的是“Logout”信息，则把该用户从在线列表中移除；若    收到的是“Talk”信息，则彼此进行通信。

客户端：

a）定义一个User类来存放客户的信息，包括名称与端
4000
口。

b）利用TcpClient的构造函数创建一个TcpClient对象，与服务器端建立
连接。

c）利用TcpClient对象的GetStream方法得到网络流，然后利用该网络流
与服务器进行数据传输。

d）创建一个线程监听指定的端口，循环接收并处理服务器发送过来的消 息。

e）完成工作后，向服务器发送关闭消息，并关闭与服务器的连接。

    3.实现C/C直接通信，使用的是UDP：

a）在客户端，用户一旦连接上服务器，就随机产生一个端口，并把用户和此端口发给服务器，服务器再将     各用户对应的名称及端口转发给所有在线用户，因此，服务器在C与C通信的过程中只是充当转发端口的 
  角色，一旦用户得知要与之通信的用户的IP地址及端口时，就可直接通信。

b）在每个用户随机产生的端口进行UDP监听，当用户接收到服务器转发的其他用户端口时，创建一个线程    循环接收并处理客户端发送过来的消息。

c）客户端与客户端发送消息时，指定想发送的那个客户端的IP地址和端口，就可以进行通信。

三．TCP+UDP通信核心代码：

　　服务器端：

　　 /// <summary>保存连接的所有用户</summary>

　　 private List<User> userList = new List<User>();

　　 /// <summary>使用的本机IP地址</summary>

　　 IPAddress localAddress;

　　 /// <summary>监听端口</summary>

　　 private const int port = 51888;

　　 private TcpListener myListener;

　　 /// <summary>是否正常退出所有连接线程 </summary>

　　 bool isNormalExit = false;

　　 IPEndPoint iep;

　　 IPHostEntry local;

　　 User user;

　　 TcpClient newClient;

　　 public Server()

　　 {

　　 InitializeComponent();

　　 UserNameList.HorizontalScrollbar = true;

　　 local = Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName());

　　 iep = new IPEndPoint(local.AddressList[0], port);

　　 this.iPTextBox.Text = local.AddressList[0].ToString();

　　 this.portTextBox.Text = port.ToString();

　　 }

　　 private void start_button_Click(object sender, EventArgs e)

　　 {

　　 }

　　 private void Server_Load(object sender, EventArgs e)

　　 {

　　 myListener = new TcpListener(iep);

　　 myListener.Start();

　　 AddItemToRichTextBox(string.Format("服务器已启动\n"));

　　 //创建一个线程监听客户端连接请求

　　 Thread myThread = new Thread(ListenClientConnect);

　　 myThread.Start();

　　 myThread.IsBackground = true;

　　 iPTextBox.Enabled = false;

　　 portTextBox.Enabled = false;

　　

　　 }

　　 /// <summary>接收客户端连接</summary>

　　 private void ListenClientConnect()

　　 {

　　 newClient = null;

　　 while (true)

　　 {

　　 try

　　 {

　　 newClient = myListener.AcceptTcpClient();

　　 }

　　 catch

　　 {

　　 break;

　　 }

　　 //每接收一个客户端连接，就创建一个对应的线程循环接收该客户端发来的消息

　　 user = new User(newClient);

　　 Thread threadReceive = new Thread(ReceiveData);

　　 threadReceive.Start(user);

　　 userList.Add(user);

　　 SendMessage(string.Format("Talk,Hello I am Server!"));

　　 threadReceive.IsBackground = true;

　　 }

　　 }

　　 /// <summary>

　　 /// 发送信息给所有客户

　　 /// </summary>

　　 /// <param name="user">指定发给哪个用户</param>

　　 /// <param name="message">信息内容</param>

　　 private void SendToAllClient(User user, string message)

　　 {

　　 string command = message.Split(',')[0].ToLower();

　　 if (command == "login")

　　 {

　　 for (int i = 0; i < userList.Count; i++)

　　 {

　　 SendToClient(userList[i],message);

　　 if (userList[i].userName != user.userName)

　　 {

SendToClient(user,"login,"+userList[i].userName+","+userList[i].userPort);

　　 }

　　 }

　　 }

　　 else if (command == "logout")

　　 {

　　 for (int i = 0; i < userList.Count; i++)

　　 {

　　 if (userList[i].userName != user.userName)

　　 {

　　 SendToClient(userList[i],message);

　　 }

　　 }

　　 }

　　 }

　　客户端：

　　 private bool isExit = false;

　　 //存放客户端名称及端口

　　 private List<User> userUdpList = new List<User>();

　　 private TcpClient client;

　　 private BinaryReader br;

　　 private BinaryWriter bw;

　　 private UdpClient receiveUdpClient;

　　 private UdpClient sendUdpClient;

　　 IPAddress IP;

　　 int random_port;

　　 User user;

　　 public Client()

　　 {

　　 InitializeComponent();

　　 Random r = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);

　　 user_textBox.Text = "User" + r.Next(100,999);

　　 user_listBox.HorizontalScrollbar = true;

　　 }

　　 private void Client_Load(object sender, EventArgs e)

　　 {

　　 }

　　 private void login_button_Click(object sender, EventArgs e)

　　 {

　　 login_button.Enabled = false;

　　 user_textBox.Enabled = false;

　　 try

　　 {

　　 client = new TcpClient(Dns.GetHostName(),51888);

　　 //随机产生一个端口，并在此端口进行UDP监听

　　 Random random = new Random();

　　 random_port = random.Next(60000);

　　 IP=Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName()).AddressList[0];

　　 IPEndPoint local = new IPEndPoint(IP,random_port);

　　 receiveUdpClient = new UdpClient(local);

　　 }

　　 catch

　　 {

　　 MessageBox.Show("连接失败！");

　　 login_button.Enabled = true;

　　 return;

　　 }

　　 NetworkStream networkStream = client.GetStream();

　　 br = new BinaryReader(networkStream);

　　 bw = new BinaryWriter(networkStream);

　　 //把用户名及随机产生的端口发到服务器

　　 SendMessageToServer("Login," + user_textBox.Text + "," + random_port);

　　 //接收服务器消息的线程

　　 Thread threadReceive = new Thread(new ThreadStart(ReceiveFromServer));

　　 threadReceive.IsBackground = true;

　　 threadReceive.Start();

　　 }

四．程序运行效果图