C#でTCP接続のテストコードを書いたときのメモ。

やりたいこととしては、
サーバーは送られてきたメッセージによって処理を分けて
クライアントへメッセージを返すだけ。

メッセージの受信、処理、返信は非同期で行う。
非同期対応は、.NET Framework4以降から導入されたTaskクラスを利用していて
4以前だとコンパイルエラーになるので注意。

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using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading.Tasks;
using System.IO;
using System.Text;
using System.Linq;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading;
public partial class Server
{
public static void Main()
{
var serverTask = Task.Run(() => TCPServer());
// 指定したすべての Task オブジェクトの実行が完了するまで待機
Task.WaitAll(serverTask);
}
public static async Task TCPServer()
{
byte[] token = Encoding.UTF8.GetBytes("1qaz2wsx");
byte[] SuccessToken = Encoding.UTF8.GetBytes("OK");
byte[] FailToken = Encoding.UTF8.GetBytes("NG");
var port = 8888;
// TCP接続を待機する
var listener = new TcpListener(new IPEndPoint(IPAddress.Loopback, port));
listener.Start();
while(true)
{
// クライアントから接続があったら
var client = await listener.AcceptTcpClientAsync().ConfigureAwait(false);
using(var stream = client.GetStream())
{
try {
// クライアントからのデータを受信
var buf = await read(stream, token.Length);
Func<byte[], string> EncString = b => Encoding.UTF8.GetString(b, 0, b.Length);
// クライアントへレスポンス
if (EncString(token) == EncString(buf)) {
Console.WriteLine("OK");
await stream.WriteAsync(SuccessToken, 0, SuccessToken.Length).ConfigureAwait(false);
} else {
Console.WriteLine("NG");
await stream.WriteAsync(FailToken, 0, FailToken.Length).ConfigureAwait(false);
}
} catch(Exception ex) {
Console.WriteLine("Exception");
var exMessage = Encoding.UTF8.GetBytes(ex.Message);
await stream.WriteAsync(exMessage, 0, exMessage.Length).ConfigureAwait(false);
var exStackTrace = Encoding.UTF8.GetBytes(ex.StackTrace);
await stream.WriteAsync(exStackTrace, 0, exStackTrace.Length).ConfigureAwait(false);
}
}
}
}
static async Task<byte[]> read(NetworkStream stream, int rest)
{
var buf = new byte[rest];
var offset = 0;
while (rest > 0)
{
var readed = await stream.ReadAsync(buf, offset, rest).ConfigureAwait(false);
Console.WriteLine(readed);
if (readed == 0 || !stream.DataAvailable)
{
Console.WriteLine("break");
break;
}
offset += readed;
rest -= readed;
}
Console.WriteLine("read end");
return buf;
}
}

Client(C#版)

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using System;
using System.IO;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
public class Client
{
public static void Main()
{
string sendMsg = "1qaz2wsx"; // OKの場合
// string sendMsg = "aaaa"; // NGの場合
string host = "127.0.0.1";
int port = 8888;
// サーバーにTCP接続
TcpClient tcp = new TcpClient(host, port);
NetworkStream stream = tcp.GetStream();
// サーバーにデータを送信する
byte[] sendBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(sendMsg);
stream.Write(sendBytes, 0, sendBytes.Length);
Console.WriteLine("send message: " + sendMsg);
// サーバーから送られたデータを受信する
MemoryStream ms = new MemoryStream();
byte[] resBytes = new byte[256];
int resSize = 0;
do
{
resSize = stream.Read(resBytes, 0, resBytes.Length);
if (resSize == 0)
{
break;
}
ms.Write(resBytes, 0, resSize);
} while (stream.DataAvailable || resBytes[resSize - 1] != '\n');
string resMsg = Encoding.UTF8.GetString(ms.GetBuffer(), 0, (int)ms.Length);
Console.WriteLine("response message: " + resMsg);
ms.Close();
stream.Close();
tcp.Close();
}
}

Client(PowerShell版)

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$client = New-Object System.Net.Sockets.TcpClient("localhost", 8888)
$stream = $client.GetStream()
$buffer = New-Object System.Byte[] $client.ReceiveBufferSize
$enc = New-Object System.Text.UTF8Encoding
try {
$sendMsg = "1qaz2wsx"; # OKの場合
# $sendMsg = "aaaa"; # NGの場合
$asyncRead = $stream.BeginRead($buffer, 0, $buffer.length, $NULL, $NULL)
$data = $enc.GetBytes($sendMsg)
$stream.Write($data, 0, $data.length)
while ($TRUE) {
if ($asyncRead.IsCompleted) {
$bytes = $stream.EndRead($asyncRead)
$result = $enc.GetString($buffer, 0, $bytes)
Write-Host ("response message: {0}" -F $result)
break
}
}
} catch [System.IO.IOException] {
Write-Host "TCP Connect Failed" -ForegroundColor Red -BackgroundColor Black
} finally {
$stream.Close()
$client.Close()
}

テスト実行

開発環境はMacでやってるので、Mono Frameworkを利用して
コンパイル(mcs)、実行(mono)を行う

サーバー側

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$ mcs TestServer.cs && mono TestServer.exe
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break
read end
NG
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break
read end
OK

クライアント側

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$ mcs Client.cs && mono Client.exe
send message: aaaa
response message: NG
$ mcs TestClient.cs && mono TestClient.exe
send message: 1qaz2wsx
response message: OK

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