TcpClient和TcpListener是C#最简可控的TCP双向通信方式,需手动处理粘包、编码统一、超时控制及连接状态检测,禁用UdpClient替代。

用 TcpClient 和 TcpListener 做最简双向通信
这是 C# 里最常用、最可控的 TCP 通信方式。不依赖高层封装(比如 HttpClient),能直接读写字节流,适合自定义协议、实时数据传输等场景。
关键点:客户端用 TcpClient 连接,服务端用 TcpListener 监听;双方都通过 NetworkStream 读写;必须手动处理粘包/拆包(除非你只传固定长度消息)。
常见错误现象:TcpClient.Connect() 报 SocketException(目标主机不可达、端口被拒绝)、NetworkStream.Read() 阻塞卡死(对方没发完或已断连但未触发异常)、中文乱码(没统一编码,比如一方用 UTF8 一方用 ASCII)。
- 服务端监听必须调用
Start(),否则AcceptTcpClient()会一直阻塞或抛异常 - 每次
Read()返回的是实际读到的字节数,不能假设一次读完全部数据;建议用循环读取直到满足预期长度或遇到结束标记 - 发送前建议先
stream.Write()再stream.Flush(),尤其在非AutoFlush=true的包装流中 - 务必在
finally或using中关闭TcpClient和NetworkStream,否则连接会残留(TIME_WAIT 状态堆积)
/* 服务端示例(控制台) */
var listener = new TcpListener(IPAddress.Any, 8080);
listener.Start();
Console.WriteLine("等待连接...");
using var client = await listener.AcceptTcpClientAsync();
using var stream = client.GetStream();
var buffer = new byte[1024];
int bytesRead = await stream.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);
string msg = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesRead);
Console.WriteLine($"收到: {msg}");
string reply = "OK";
await stream.WriteAsync(Encoding.UTF8.GetBytes(reply), 0, reply.Length);
异步操作别忘了 await,也别漏掉超时控制
同步方法(如 Connect()、Read())会阻塞线程,在服务端高并发或客户端 UI 线程中极易卡死。C# 的 TcpClient 和 TcpListener 都提供了完整的异步方法族(ConnectAsync、AcceptTcpClientAsync、ReadAsync、WriteAsync),必须配合 await 使用。
但异步不等于无风险:如果对端突然断网,ReadAsync 可能无限期挂起(TCP Keep-Alive 默认关闭)。所以生产环境必须设超时。
- 设置
TcpClient.Client.ReceiveTimeout和SendTimeout(单位毫秒),注意:这些只对同步方法生效 - 异步操作推荐用
CancellationToken+Task.TimeoutAfter()(.NET 6+)或Task.WhenAny()包装 - 不要依赖
client.Connected判断连通性——它只反映上次操作的状态,网络中断后该属性仍可能返回true - 真正可靠的检测是尝试读/写并捕获
IOException或SocketException(如WSAETIMEDOUT、WSAECONNRESET)
UdpClient 不是替代方案,别混用场景
有人看到 “TCP/IP” 就下意识查 UdpClient,这是典型误解。UdpClient 走的是 UDP 协议,无连接、不保证顺序、不保证送达。它适合广播、音视频推流、心跳包等容忍丢包的场景,但绝不能用来替代 TCP 做可靠命令交互或文件传输。
如果你的需求是“发一条指令,等一个确定响应”,就必须用 TcpClient;用 UdpClient 后发现收不到回复、多次重发、自己实现 ACK 机制……说明你已经踩进协议误用的坑了。
-
UdpClient.Send()成功只表示数据进了系统发送缓冲区,不代表对方收到 -
UdpClient.Receive()是阻塞式,且每次只收一个 UDP 包(最大约 64KB),不会自动拼包 - TCP 的流量控制、拥塞避免、重传机制都是内建的;UDP 全要你自己补
跨平台和 .NET 版本要注意 System.Net.Sockets 的行为差异
.NET 5+ 统一了 Socket API,但某些细节仍有区别:比如 TcpClient.Client.DuplicateAndClose() 在 Linux 上不支持;TcpListener 构造函数传 IPAddress.Any 在 macOS 上可能绑定失败(需改用 IPAddress.IPv6Any 并启用 IPv6);NetworkStream.ReadAsync 在 .NET Core 3.1 之前不支持取消令牌。
更隐蔽的问题是 DNS 解析:Windows 下 TcpClient.Connect("localhost", 8080) 通常走 IPv4,Linux/macOS 可能优先走 IPv6,导致连接被防火墙拦截或服务端没监听对应地址族。
- 显式指定地址族:用
new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8080)替代字符串主机名 - 检查目标端口是否真被监听:
netstat -an | grep 8080(Linux/macOS)或netstat -ano | findstr :8080(Windows) - 防火墙常拦新端口:Linux 用
ufw allow 8080,Windows 检查“高级安全 Windows 防火墙”入站规则 - Docker 容器内访问宿主服务,别用
localhost,改用host.docker.internal(Docker Desktop)或宿主真实 IP
实际写的时候,最容易被忽略的是:没有处理半关闭连接(fin 包到达但 socket 还开着)和读取不完整数据包的边界逻辑。哪怕只是调试,也要在 ReadAsync 后检查返回值是否为 0(对端关闭),并设计好自己的消息头(比如前 4 字节存长度)来应对粘包。










