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C#使用Protocol Buffer(ProtoBuf)进行Unity中的Socket通信

發布時間：2023/12/9 C# 35 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 C#使用Protocol Buffer(ProtoBuf)进行Unity中的Socket通信小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

From:?http://www.jb51.net/article/82795.htm

這篇文章主要介紹了C#使用Protocol Buffer(ProtoBuf)進行Unity的Socket通信的實例,Protocol Buffer是Google開發的數據格式,也是除了XML和JSON之外人氣第三高的^^需要的朋友可以參考下

首先來說一下本文中例子所要實現的功能：

基于ProtoBuf序列化對象
使用Socket實現時時通信
數據包的編碼和解碼

下面來看具體的步驟：

一、Unity中使用ProtoBuf

導入DLL到Unity中，
創建網絡傳輸的模型類：

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using System; using ProtoBuf; //添加特性，表示可以被ProtoBuf工具序列化 [ProtoContract] public class NetModel { ?//添加特性，表示該字段可以被序列化，1可以理解為下標 ?[ProtoMember(1)] ?public int ID; ?[ProtoMember(2)] ?public string Commit; ?[ProtoMember(3)] ?public string Message; } using System; using ProtoBuf; ?? //添加特性，表示可以被ProtoBuf工具序列化 [ProtoContract] public class NetModel { ?//添加特性，表示該字段可以被序列化，1可以理解為下標 ?[ProtoMember(1)] ?public int ID; ?[ProtoMember(2)] ?public string Commit; ?[ProtoMember(3)] ?public string Message; }

在Unity中添加測試腳本，介紹ProtoBuf工具的使用。

using System; using System.IO; public class Test : MonoBehaviour { ?void Start () { ??//創建對象 ??NetModel item = new NetModel(){ID = 1, Commit = "LanOu", Message = "Unity"}; ??//序列化對象 ??byte[] temp = Serialize(item); ??//ProtoBuf的優勢一：小 ??Debug.Log(temp.Length); ??//反序列化為對象 ??NetModel result = DeSerialize(temp); ??Debug.Log(result.Message); ?} ?// 將消息序列化為二進制的方法 ?// < param name="model">要序列化的對象< /param> ?private byte[] Serialize(NetModel model) ?{ ??try { ???//涉及格式轉換，需要用到流，將二進制序列化到流中 ???using (MemoryStream ms = new MemoryStream()) { ????//使用ProtoBuf工具的序列化方法 ????ProtoBuf.Serializer.Serialize<NetModel> (ms, model); ????//定義二級制數組，保存序列化后的結果 ????byte[] result = new byte[ms.Length]; ????//將流的位置設為0，起始點 ????ms.Position = 0; ????//將流中的內容讀取到二進制數組中 ????ms.Read (result, 0, result.Length); ????return result; ???} ??} catch (Exception ex) { ???Debug.Log ("序列化失敗: " + ex.ToString()); ???return null; ??} ?} ?// 將收到的消息反序列化成對象 ?// < returns>The serialize.< /returns> ?// < param name="msg">收到的消息.</param> ?private NetModel DeSerialize(byte[] msg) ?{ ??try { ???using (MemoryStream ms = new MemoryStream()) { ????//將消息寫入流中 ????ms.Write (msg, 0, msg.Length); ????//將流的位置歸0 ????ms.Position = 0; ????//使用工具反序列化對象 ????NetModel result = ProtoBuf.Serializer.Deserialize<NetModel> (ms); ????return result; ???} ??} catch (Exception ex) {? ????Debug.Log("反序列化失敗: " + ex.ToString()); ????return null; ??} ?} } using System; using System.IO; ?? public class Test : MonoBehaviour { ?? ?void Start () { ??//創建對象 ??NetModel item = new NetModel(){ID = 1, Commit = "LanOu", Message = "Unity"}; ??//序列化對象 ??byte[] temp = Serialize(item); ??//ProtoBuf的優勢一：小 ??Debug.Log(temp.Length); ??//反序列化為對象 ??NetModel result = DeSerialize(temp); ??Debug.Log(result.Message); ?? ?} ?? ?// 將消息序列化為二進制的方法 ?// < param name="model">要序列化的對象< /param> ?private byte[] Serialize(NetModel model) ?{ ??try { ???//涉及格式轉換，需要用到流，將二進制序列化到流中 ???using (MemoryStream ms = new MemoryStream()) { ????//使用ProtoBuf工具的序列化方法 ????ProtoBuf.Serializer.Serialize<NetModel> (ms, model); ????//定義二級制數組，保存序列化后的結果 ????byte[] result = new byte[ms.Length]; ????//將流的位置設為0，起始點 ????ms.Position = 0; ????//將流中的內容讀取到二進制數組中 ????ms.Read (result, 0, result.Length); ????return result; ???} ??} catch (Exception ex) { ???Debug.Log ("序列化失敗: " + ex.ToString()); ???return null; ??} ?} ?? ?// 將收到的消息反序列化成對象 ?// < returns>The serialize.< /returns> ?// < param name="msg">收到的消息.</param> ?private NetModel DeSerialize(byte[] msg) ?{ ??try { ???using (MemoryStream ms = new MemoryStream()) { ????//將消息寫入流中 ????ms.Write (msg, 0, msg.Length); ????//將流的位置歸0 ????ms.Position = 0; ????//使用工具反序列化對象 ????NetModel result = ProtoBuf.Serializer.Deserialize<NetModel> (ms); ????return result; ???} ??} catch (Exception ex) {? ????Debug.Log("反序列化失敗: " + ex.ToString()); ????return null; ??} ?} }

二、Unity中使用Socket實現時時通信

通信應該實現的功能：

服務器可以時時監聽多個客戶端
服務器可以時時監聽某一個客戶端消息
服務器可以時時給某一個客戶端發消息
首先我們需要定義一個客戶端對象

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using System; using System.Net.Sockets; // 表示一個客戶端 public class NetUserToken { ?//連接客戶端的Socket ?public Socket socket; ?//用于存放接收數據 ?public byte[] buffer; ?public NetUserToken() ?{ ??buffer = new byte[1024]; ?} ?// 接受消息 ?// < param name="data">Data.< /param> ?public void Receive(byte[] data) ?{ ??UnityEngine.Debug.Log("接收到消息！"); ?} ?// 發送消息 ?//< param name="data">Data.< /param> ?public void Send(byte[] data) ?{? ?} } using System; using System.Net.Sockets; ?? // 表示一個客戶端 public class NetUserToken { ?//連接客戶端的Socket ?public Socket socket; ?//用于存放接收數據 ?public byte[] buffer; ?? ?public NetUserToken() ?{ ??buffer = new byte[1024]; ?} ?? ?// 接受消息 ?// < param name="data">Data.< /param> ?public void Receive(byte[] data) ?{ ??UnityEngine.Debug.Log("接收到消息！"); ?} ?? ?// 發送消息 ?//< param name="data">Data.< /param> ?public void Send(byte[] data) ?{? ?? ?} }

然后實現我們的服務器代碼

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using System.Collections; using System.Collections.Generic; using System.Net; using System; using System.Net.Sockets; public class NetServer{ ?//單例腳本 ?public static readonly NetServer Instance = new NetServer(); ?//定義tcp服務器 ?private Socket server; ?private int maxClient = 10; ?//定義端口 ?private int port = 35353; ?//用戶池 ?private Stack<NetUserToken> pools; ?private NetServer() ?{ ??//初始化socket ??server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); ??server.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, port)); ?} ?//開啟服務器 ?public void Start() ?{ ??server.Listen(maxClient); ??UnityEngine.Debug.Log("Server OK!"); ??//實例化客戶端的用戶池 ??pools = new Stack<NetUserToken>(maxClient); ??for(int i = 0; i < maxClient; i++) ??{ ???NetUserToken usertoken = new NetUserToken(); ???pools.Push(usertoken); ??} ??//可以異步接受客戶端, BeginAccept函數的第一個參數是回調函數，當有客戶端連接的時候自動調用 ??server.BeginAccept (AsyncAccept, null); ?} ?//回調函數，有客戶端連接的時候會自動調用此方法 ?private void AsyncAccept(IAsyncResult result) ?{ ??try { ???//結束監聽，同時獲取到客戶端 ???Socket client = server.EndAccept(result); ???UnityEngine.Debug.Log("有客戶端連接"); ???//來了一個客戶端 ???NetUserToken userToken = pools.Pop(); ???userToken.socket = client; ???//客戶端連接之后，可以接受客戶端消息 ???BeginReceive(userToken); ???//尾遞歸，再次監聽是否還有其他客戶端連入 ???server.BeginAccept(AsyncAccept, null); ??} catch (Exception ex) { ???UnityEngine.Debug.Log(ex.ToString()); ??} ?} ?//異步監聽消息 ?private void BeginReceive(NetUserToken userToken) ?{ ??try { ???//異步方法 ???userToken.socket.BeginReceive(userToken.buffer, 0, userToken.buffer.Length, SocketFlags.None, ???????????EndReceive, userToken); ??} catch (Exception ex) { ???UnityEngine.Debug.Log(ex.ToString()); ??} ?} ?//監聽到消息之后調用的函數 ?private void EndReceive(IAsyncResult result) ?{ ??try { ???//取出客戶端 ???NetUserToken userToken = result.AsyncState as NetUserToken; ???//獲取消息的長度 ???int len = userToken.socket.EndReceive(result); ???if(len > 0) ???{ ????byte[] data = new byte[len]; ????Buffer.BlockCopy(userToken.buffer, 0, data, 0, len); ????//用戶接受消息 ????userToken.Receive(data); ????//尾遞歸，再次監聽客戶端消息 ????BeginReceive(userToken); ???} ??} catch (Exception ex) { ???UnityEngine.Debug.Log(ex.ToString()); ??} ?} } using System.Collections; using System.Collections.Generic; using System.Net; using System; using System.Net.Sockets; ?? public class NetServer{ ?//單例腳本 ?public static readonly NetServer Instance = new NetServer(); ?//定義tcp服務器 ?private Socket server; ?private int maxClient = 10; ?//定義端口 ?private int port = 35353; ?//用戶池 ?private Stack<NetUserToken> pools; ?private NetServer() ?{ ??//初始化socket ??server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); ??server.Bind(new IPEndPoint(IPAddress.Any, port)); ?? ?} ?? ?//開啟服務器 ?public void Start() ?{ ??server.Listen(maxClient); ??UnityEngine.Debug.Log("Server OK!"); ??//實例化客戶端的用戶池 ??pools = new Stack<NetUserToken>(maxClient); ??for(int i = 0; i < maxClient; i++) ??{ ???NetUserToken usertoken = new NetUserToken(); ???pools.Push(usertoken); ??} ??//可以異步接受客戶端, BeginAccept函數的第一個參數是回調函數，當有客戶端連接的時候自動調用 ??server.BeginAccept (AsyncAccept, null); ?} ?? ?//回調函數，有客戶端連接的時候會自動調用此方法 ?private void AsyncAccept(IAsyncResult result) ?{ ??try { ???//結束監聽，同時獲取到客戶端 ???Socket client = server.EndAccept(result); ???UnityEngine.Debug.Log("有客戶端連接"); ???//來了一個客戶端 ???NetUserToken userToken = pools.Pop(); ???userToken.socket = client; ???//客戶端連接之后，可以接受客戶端消息 ???BeginReceive(userToken); ?? ???//尾遞歸，再次監聽是否還有其他客戶端連入 ???server.BeginAccept(AsyncAccept, null); ??} catch (Exception ex) { ???UnityEngine.Debug.Log(ex.ToString()); ??} ?} ?? ?//異步監聽消息 ?private void BeginReceive(NetUserToken userToken) ?{ ??try { ???//異步方法 ???userToken.socket.BeginReceive(userToken.buffer, 0, userToken.buffer.Length, SocketFlags.None, ???????????EndReceive, userToken); ??} catch (Exception ex) { ???UnityEngine.Debug.Log(ex.ToString()); ??} ?} ?? ?//監聽到消息之后調用的函數 ?private void EndReceive(IAsyncResult result) ?{ ??try { ???//取出客戶端 ???NetUserToken userToken = result.AsyncState as NetUserToken; ???//獲取消息的長度 ???int len = userToken.socket.EndReceive(result); ???if(len > 0) ???{ ????byte[] data = new byte[len]; ????Buffer.BlockCopy(userToken.buffer, 0, data, 0, len); ????//用戶接受消息 ????userToken.Receive(data); ????//尾遞歸，再次監聽客戶端消息 ????BeginReceive(userToken); ???} ?? ??} catch (Exception ex) { ???UnityEngine.Debug.Log(ex.ToString()); ??} ?} }

在Unity中開啟服務器，并使用C#控制臺模擬客戶端連接、發送消息操作。測試OK了，Unity中可以時時監聽到消息。

using UnityEngine; using System.Collections; public class CreateServer : MonoBehaviour { ?void StartServer () { ??NetServer.Instance.Start(); ?} } //C#控制臺工程 using System; using System.Net; using System.Net.Sockets; using System.IO; using System.Text; namespace Temp { ?class MainClass ?{ ??public static void Main (string[] args) ??{ ???TcpClient tc = new TcpClient(); ???IPEndPoint ip = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 35353); ???tc.Connect(ip); ???if(tc.Connected) ???{ ????while(true) ????{ ?????string msg = Console.ReadLine(); ?????byte[] result = Encoding.UTF8.GetBytes(msg); ?????tc.GetStream().Write(result, 0, result.Length); ????} ???} ???Console.ReadLine(); ??} ?} } using UnityEngine; using System.Collections; ?? public class CreateServer : MonoBehaviour { ?? ?void StartServer () { ??NetServer.Instance.Start(); ?} ?? } ?? //C#控制臺工程 ?? using System; using System.Net; using System.Net.Sockets; using System.IO; using System.Text; ?? namespace Temp { ?class MainClass ?{ ??public static void Main (string[] args) ??{ ???TcpClient tc = new TcpClient(); ???IPEndPoint ip = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 35353); ???tc.Connect(ip); ?? ???if(tc.Connected) ???{ ????while(true) ????{ ?? ?????string msg = Console.ReadLine(); ?????byte[] result = Encoding.UTF8.GetBytes(msg); ?????tc.GetStream().Write(result, 0, result.Length); ????} ???} ???Console.ReadLine(); ??} ?} }

三、數據包的編碼和解碼

首先，舉個例子，這個月信用卡被媳婦刷爆了，面對房貸車貸的壓力，我只能選擇分期付款。。。

那么OK了，現在我想問一下，當服務器向客戶端發送的數據過大時怎么辦呢？

當服務器需要向客戶端發送一條很長的數據，也會“分期付款！”，服務器會把一條很長的數據分成若干條小數據，多次發送給客戶端。

可是，這樣就又有另外一個問題，客戶端接受到多條數據之后如何解析？

這里其實就是客戶端的解碼。server發數據一般采用“長度+內容”的格式，Client接收到數據之后，先提取出長度來，然后根據長度判斷內容是否發送完畢。

再次重申，用戶在發送序列化好的消息的前，需要先編碼后再發送消息；用戶在接受消息后，需要解碼之后再解析數據（反序列化）。

using UnityEngine; using System.Collections.Generic; using System.IO; // 編碼和解碼 public class NetEncode { ?// 將數據編碼長度+內容 ?/// < param name="data">內容< /param> ?public static byte[] Encode(byte[] data) ?{ ??//整形占四個字節，所以聲明一個+4的數組 ??byte[] result = new byte[data.Length + 4]; ??//使用流將編碼寫二進制 ??MemoryStream ms = new MemoryStream(); ??BinaryWriter br = new BinaryWriter(ms); ??br.Write(data.Length); ??br.Write(data); ??//將流中的內容復制到數組中 ??System.Buffer.BlockCopy(ms.ToArray(), 0, result, 0, (int)ms.Length); ??br.Close(); ??ms.Close(); ??return result; ?} ?// 將數據解碼 ?// < param name="cache">消息隊列< /param> ?public static byte[] Decode(ref List<byte> cache) ?{ ??//首先要獲取長度，整形4個字節，如果字節數不足4個字節 ??if(cache.Count < 4) ??{ ???return null; ??} ??//讀取數據 ??MemoryStream ms = new MemoryStream(cache.ToArray()); ??BinaryReader br = new BinaryReader(ms); ??int len = br.ReadInt32(); ??//根據長度，判斷內容是否傳遞完畢 ??if(len > ms.Length - ms.Position) ??{ ???return null; ??} ??//獲取數據 ??byte[] result = br.ReadBytes(len); ??//清空消息池 ??cache.Clear(); ??//講剩余沒處理的消息存入消息池 ??cache.AddRange(br.ReadBytes((int)ms.Length - (int)ms.Position)); ??return result; ?} } using UnityEngine; using System.Collections.Generic; using System.IO; ?? // 編碼和解碼 public class NetEncode { ?? ?// 將數據編碼長度+內容 ?/// < param name="data">內容< /param> ?public static byte[] Encode(byte[] data) ?{ ??//整形占四個字節，所以聲明一個+4的數組 ??byte[] result = new byte[data.Length + 4]; ??//使用流將編碼寫二進制 ??MemoryStream ms = new MemoryStream(); ??BinaryWriter br = new BinaryWriter(ms); ??br.Write(data.Length); ??br.Write(data); ??//將流中的內容復制到數組中 ??System.Buffer.BlockCopy(ms.ToArray(), 0, result, 0, (int)ms.Length); ??br.Close(); ??ms.Close(); ??return result; ?} ?? ?// 將數據解碼 ?// < param name="cache">消息隊列< /param> ?public static byte[] Decode(ref List<byte> cache) ?{ ??//首先要獲取長度，整形4個字節，如果字節數不足4個字節 ??if(cache.Count < 4) ??{ ???return null; ??} ??//讀取數據 ??MemoryStream ms = new MemoryStream(cache.ToArray()); ??BinaryReader br = new BinaryReader(ms); ??int len = br.ReadInt32(); ??//根據長度，判斷內容是否傳遞完畢 ??if(len > ms.Length - ms.Position) ??{ ???return null; ??} ??//獲取數據 ??byte[] result = br.ReadBytes(len); ??//清空消息池 ??cache.Clear(); ??//講剩余沒處理的消息存入消息池 ??cache.AddRange(br.ReadBytes((int)ms.Length - (int)ms.Position)); ?? ??return result; ?} }

用戶接受數據代碼如下：

using System; using System.Collections.Generic; using System.Net.Sockets; // 表示一個客戶端 public class NetUserToken { ?//連接客戶端的Socket ?public Socket socket; ?//用于存放接收數據 ?public byte[] buffer; ?//每次接受和發送數據的大小 ?private const int size = 1024; ?//接收數據池 ?private List<byte> receiveCache; ?private bool isReceiving; ?//發送數據池 ?private Queue<byte[]> sendCache; ?private bool isSending; ?//接收到消息之后的回調 ?public Action<NetModel> receiveCallBack; ?public NetUserToken() ?{ ??buffer = new byte[size]; ??receiveCache = new List<byte>(); ??sendCache = new Queue<byte[]>(); ?} ?// 服務器接受客戶端發送的消息 ?// < param name="data">Data.< /param> ?public void Receive(byte[] data) ?{ ??UnityEngine.Debug.Log("接收到數據"); ??//將接收到的數據放入數據池中 ??receiveCache.AddRange(data); ??//如果沒在讀數據 ??if(!isReceiving) ??{ ???isReceiving = true; ???ReadData(); ??} ?} ?// 讀取數據 ?private void ReadData() ?{ ??byte[] data = NetEncode.Decode(ref receiveCache); ??//說明數據保存成功 ??if(data != null) ??{ ???NetModel item = NetSerilizer.DeSerialize(data); ???UnityEngine.Debug.Log(item.Message); ???if(receiveCallBack != null) ???{ ????receiveCallBack(item); ???} ???//尾遞歸，繼續讀取數據 ???ReadData(); ??} ??else ??{ ???isReceiving = false; ??} ?} ?// 服務器發送消息給客戶端 ?public void Send() ?{ ??try { ???if (sendCache.Count == 0) { ????isSending = false; ????return; ???} ???byte[] data = sendCache.Dequeue (); ???int count = data.Length / size; ???int len = size; ???for (int i = 0; i < count + 1; i++) { ????if (i == count) { ?????len = data.Length - i * size; ????} ????socket.Send (data, i * size, len, SocketFlags.None); ???} ???UnityEngine.Debug.Log("發送成功!"); ???Send (); ??} catch (Exception ex) { ???UnityEngine.Debug.Log(ex.ToString()); ??} ?} ?public void WriteSendDate(byte[] data){ ??sendCache.Enqueue(data); ??if(!isSending) ??{ ???isSending = true; ???Send(); ??} ?} } using System; using System.Collections.Generic; using System.Net.Sockets; ?? // 表示一個客戶端 public class NetUserToken { ?//連接客戶端的Socket ?public Socket socket; ?//用于存放接收數據 ?public byte[] buffer; ?//每次接受和發送數據的大小 ?private const int size = 1024; ?? ?//接收數據池 ?private List<byte> receiveCache; ?private bool isReceiving; ?//發送數據池 ?private Queue<byte[]> sendCache; ?private bool isSending; ?? ?//接收到消息之后的回調 ?public Action<NetModel> receiveCallBack; ?? ?? ?public NetUserToken() ?{ ??buffer = new byte[size]; ??receiveCache = new List<byte>(); ??sendCache = new Queue<byte[]>(); ?} ?? ?// 服務器接受客戶端發送的消息 ?// < param name="data">Data.< /param> ?public void Receive(byte[] data) ?{ ??UnityEngine.Debug.Log("接收到數據"); ??//將接收到的數據放入數據池中 ??receiveCache.AddRange(data); ??//如果沒在讀數據 ??if(!isReceiving) ??{ ???isReceiving = true; ???ReadData(); ??} ?} ?? ?// 讀取數據 ?private void ReadData() ?{ ??byte[] data = NetEncode.Decode(ref receiveCache); ??//說明數據保存成功 ??if(data != null) ??{ ???NetModel item = NetSerilizer.DeSerialize(data); ???UnityEngine.Debug.Log(item.Message); ???if(receiveCallBack != null) ???{ ????receiveCallBack(item); ???} ???//尾遞歸，繼續讀取數據 ???ReadData(); ??} ??else ??{ ???isReceiving = false; ??} ?} ?? ?// 服務器發送消息給客戶端 ?public void Send() ?{ ??try { ???if (sendCache.Count == 0) { ????isSending = false; ????return; ???} ???byte[] data = sendCache.Dequeue (); ???int count = data.Length / size; ???int len = size; ???for (int i = 0; i < count + 1; i++) { ????if (i == count) { ?????len = data.Length - i * size; ????} ????socket.Send (data, i * size, len, SocketFlags.None); ???} ???UnityEngine.Debug.Log("發送成功!"); ???Send (); ??} catch (Exception ex) { ???UnityEngine.Debug.Log(ex.ToString()); ??} ?} ?? ?public void WriteSendDate(byte[] data){ ??sendCache.Enqueue(data); ??if(!isSending) ??{ ???isSending = true; ???Send(); ??} ?} }

ProtoBuf網絡傳輸到這里就全部完成了。

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Tags：ProtoBuf ProtocolBuffer

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的C#使用Protocol Buffer(ProtoBuf)进行Unity中的Socket通信的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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