Unity udp通信详解

在Unity中实现UDP通信,需要使用C#的System.Net和System.Net.Sockets命名空间。UDP(用户数据报协议)是一种无连接的网络协议,它允许数据包在网络上发送和接收,但不保证数据包的到达顺序、完整性或可靠性。这使得UDP非常适合那些对实时性要求高的应用,如在线游戏和实时通信。

以下是在Unity中实现UDP发送和接收的基本步骤:

  1. 创建UDP客户端

首先,你需要创建一个UDP客户端来发送和接收数据。

using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using UnityEngine;public class UDPClient : MonoBehaviour
{private UdpClient udpClient;private IPEndPoint remoteEndPoint;void Start(){int port = 9876; // 选择一个端口udpClient = new UdpClient();remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), port); // 目标IP和端口}
}
  1. 发送数据

你可以使用UdpClient.Send方法来发送数据。

public void Send(string message)
{byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message);udpClient.Send(data, data.Length, remoteEndPoint);
}
  1. 接收数据

接收数据稍微复杂一些,因为你通常需要在一个单独的线程或协程中进行监听,以避免阻塞主线程。

void Start()
{// 初始化UDP客户端udpClient = new UdpClient(9876); // 监听的端口StartReceiving();
}private void StartReceiving()
{udpClient.BeginReceive(ReceiveCallback, null);
}private void ReceiveCallback(IAsyncResult ar)
{IPEndPoint remoteIpEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);byte[] receivedBytes = udpClient.EndReceive(ar, ref remoteIpEndPoint);string receivedText = Encoding.UTF8.GetString(receivedBytes);Debug.Log("Received: " + receivedText);// 继续监听StartReceiving();
}
  1. 关闭UDP客户端

当你完成UDP通信后,应该关闭UDP客户端以释放资源。

void OnDisable()
{udpClient.Close();
}

注意事项

在实际部署时,你需要处理网络异常和错误。

考虑到UDP的不可靠性,你可能需要实现一些形式的错误检测和纠正机制,或者在应用层面上处理丢包和重复包的问题。

如果你的应用需要广播或多播功能,UDP是一个很好的选择。

这就是在Unity中使用UDP进行基本通信的方法。根据你的具体需求,你可能需要对这些代码进行调整和扩展。

UDP广播,不指定ip

设置UDP客户端以支持广播

首先,你需要允许UdpClient发送广播数据包。这可以通过设置EnableBroadcast属性为true来实现。

void Start()
{udpClient = new UdpClient();udpClient.EnableBroadcast = true;remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Broadcast, 9876); // 使用广播地址
}

发送广播数据

发送函数不需要改变,你只需确保remoteEndPoint已经设置为广播地址。

public void Send(string message)
{byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(message);udpClient.Send(data, data.Length, remoteEndPoint);
}

接收广播数据

在接收端,你不需要做任何特别的设置来接收广播数据。只需监听正确的端口即可。确保接收端的防火墙设置允许接收UDP数据。

void Start()
{udpClient = new UdpClient(9876); // 监听广播消息的端口StartReceiving();
}private void StartReceiving()
{udpClient.BeginReceive(ReceiveCallback, null);
}private void ReceiveCallback(IAsyncResult ar)
{IPEndPoint remoteIpEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);byte[] receivedBytes = udpClient.EndReceive(ar, ref remoteIpEndPoint);string receivedText = Encoding.UTF8.GetString(receivedBytes);Debug.Log("Received: " + receivedText);// 继续监听StartReceiving();
}

注意事项

使用广播时,所有在同一网络上监听相应端口的设备都将接收到发送的数据包。这可能会导致网络拥塞,特别是在大型网络中。

广播通常不会穿越路由器,因此它通常限于本地网络。

确保网络配置和设备的安全设置允许广播通信。

通过这种方式,你可以在Unity中实现UDP广播,使得一个客户端可以向同一局域网内的所有设备发送数据,而无需指定特定的IP地址。

使用协程的方法

上面我使用的是异步方法BeginReceive和EndReceive来处理UDP数据的接收。这种方法不会阻塞主线程,因为它在底层使用了.NET的异步模式,但它并不是基于Unity的协程。

如果你想使用Unity的协程来接收UDP数据,你可以通过在协程中循环调用Receive方法来实现。这里是如何使用协程来接收UDP数据的一个示例:

使用协程接收UDP数据

首先,你需要设置一个UDP客户端,并启动一个协程。

using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using UnityEngine;public class UDPServer : MonoBehaviour
{private UdpClient udpClient;private bool isRunning = true;void Start(){udpClient = new UdpClient(9876); // 监听的端口StartCoroutine(ReceiveData());}IEnumerator ReceiveData(){while (isRunning){if (udpClient.Available > 0){IPEndPoint remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);byte[] data = udpClient.Receive(ref remoteEndPoint); // 这将阻塞,直到数据到达string receivedText = Encoding.UTF8.GetString(data);Debug.Log("Received: " + receivedText);}yield return null; // 等待下一帧}}void OnDisable(){isRunning = false;udpClient.Close();}
}

注意事项

使用Receive方法在协程中接收数据时,需要注意这个方法是阻塞的。如果没有数据可用,它将阻塞当前线程,直到数据到达。为了避免阻塞Unity的主线程,我在调用Receive之前检查了udpClient.Available,以确保有数据可读。

使用协程来接收数据时,你需要小心处理程序的退出和资源释放,确保在组件被禁用或销毁时正确关闭UDP客户端并停止协程。

这种使用协程的方法适用于数据流量不是非常高的情况,因为每次调用Receive都会在没有数据时阻塞。如果你期望高频率的数据传输,使用异步方法可能更合适。

接收的数据量很高,并且不能堵塞主线程

如果你需要处理高数据量且不能阻塞主线程,最佳的方法是使用异步接收,而不是协程。异步接收可以有效地处理大量数据而不会影响Unity的主线程性能。这是因为异步操作在.NET的线程池中处理,不会干扰到Unity的渲染和游戏逻辑线程。

下面是一个使用BeginReceive和EndReceive方法实现的异步UDP数据接收示例,这种方法不会阻塞主线程:

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using UnityEngine;public class UDPServer : MonoBehaviour
{private UdpClient udpClient;void Start(){udpClient = new UdpClient(9876); // 监听的端口StartReceiving();}private void StartReceiving(){udpClient.BeginReceive(new AsyncCallback(ReceiveCallback), null);}private void ReceiveCallback(IAsyncResult ar){IPEndPoint remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);byte[] receivedBytes = udpClient.EndReceive(ar, ref remoteEndPoint);string receivedText = Encoding.UTF8.GetString(receivedBytes);// 处理接收到的数据Debug.Log("Received: " + receivedText);// 继续接收更多数据StartReceiving();}void OnDisable(){udpClient.Close();}
}

解释

异步接收启动:在Start方法中,我们初始化UdpClient并调用StartReceiving方法来开始异步接收数据。

异步回调:BeginReceive方法启动异步操作,并立即返回。当UDP客户端接收到数据时,它会调用ReceiveCallback方法。

处理数据:在ReceiveCallback中,我们使用EndReceive方法来结束接收并获取数据。然后,我们可以处理这些数据,例如将其转换为字符串并打印到控制台。

继续接收:每次接收完数据后,我们需要再次调用StartReceiving来继续监听更多的数据。

资源清理:在OnDisable方法中,我们确保关闭UdpClient以释放网络资源。

优点

非阻塞:使用异步方法不会阻塞Unity的主线线程,从而保持游戏性能和流畅度。

高效:适合高数据量的接收,因为它利用了.NET的线程池,不会占用主线程资源。

注意事项

线程安全:由于ReceiveCallback可能在不同的线程上执行,如果你需要更新Unity的UI或调用某些Unity API,你可能需要使用UnityMainThreadDispatcher或类似的工具来确保在主线程上执行这些操作。

错误处理:在生产环境中,你应该添加错误处理逻辑来处理网络错误和异常情况。

new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);详解

在使用 IPEndPoint 类时,第一个参数是IP地址,第二个参数是端口号。当你在接收数据时创建一个 IPEndPoint 对象并使用 IPAddress.Any 和端口号 0,这里的设置有特殊的意义:

IPAddress.Any 表示服务器将接受发往任何本地地址的数据包。这是在设置服务器侦听时常用的,意味着服务器不限制数据包必须发送到特定的IP地址。

端口号 0 在这个上下文中用于接收操作时并不是指定服务器监听的端口号。实际上,当使用 UdpClient 的 BeginReceive 方法时,你已经在 UdpClient 的构造函数中或通过其 Client.Bind 方法指定了监听端口(在本例中是9876)。端口号 0 在创建 IPEndPoint 用于接收数据时,实际上是一个占位符,表示在这一步操作中不需要指定端口号,因为 UdpClient 已经绑定到了一个具体的端口。

因此,当你看到这样的代码:

IPEndPoint remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);

这里的 remoteEndPoint 用于 EndReceive 方法,它的作用是获取发送方的IP地址和端口号。IPAddress.Any 和 0 在这里不是用来限制接收数据的地址或端口,而是用来正确地初始化 IPEndPoint 对象,以便 EndReceive 能填充这个对象,告诉你从哪个IP地址和端口号接收到了数据。

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