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socket编程
揭开Socket编程的面纱
Postedon2005-12-1022:
59源码工作室阅读(84327)评论(86)编辑收藏
对TCP/IP、UDP、Socket编程这些词你不会很陌生吧?
随着网络技术的发展,这些词充斥着我们的耳朵。
那么我想问:
1.什么是TCP/IP、UDP?
2.Socket在哪里呢?
3.Socket是什么呢?
4.你会使用它们吗?
什么是TCP/IP、UDP?
TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)即传输控制协议/网间协议,是一个工业标准的协议集,它是为广域网(WANs)设计的。
UDP(UserDataProtocol,用户数据报协议)是与TCP相对应的协议。
它是属于TCP/IP协议族中的一种。
这里有一张图,表明了这些协议的关系。
图1
TCP/IP协议族包括运输层、网络层、链路层。
现在你知道TCP/IP与UDP的关系了吧。
Socket在哪里呢?
在图1中,我们没有看到Socket的影子,那么它到底在哪里呢?
还是用图来说话,一目了然。
图2
原来Socket在这里。
Socket是什么呢?
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。
在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。
你会使用它们吗?
前人已经给我们做了好多的事了,网络间的通信也就简单了许多,但毕竟还是有挺多工作要做的。
以前听到Socket编程,觉得它是比较高深的编程知识,但是只要弄清Socket编程的工作原理,神秘的面纱也就揭开了。
一个生活中的场景。
你要打电话给一个朋友,先拨号,朋友听到电话铃声后提起电话,这时你和你的朋友就建立起了连接,就可以讲话了。
等交流结束,挂断电话结束此次交谈。
生活中的场景就解释了这工作原理,也许TCP/IP协议族就是诞生于生活中,这也不一定。
图3
先从服务器端说起。
服务器端先初始化Socket,然后与端口绑定(bind),对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。
在这时如果有个客户端初始化一个Socket,然后连接服务器(connect),如果连接成功,这时客户端与服务器端的连接就建立了。
客户端发送数据请求,服务器端接收请求并处理请求,然后把回应数据发送给客户端,客户端读取数据,最后关闭连接,一次交互结束。
在这里我就举个简单的例子,我们走的是TCP协议这条路(见图2)。
例子用MFC编写,运行的界面如下:
图4
图5
在客户端输入服务器端的IP地址和发送的数据,然后按发送按钮,服务器端接收到数据,然后回应客户端。
客户端读取回应的数据,显示在界面上。
下面是接收数据和发送数据的函数:
intReceive(SOCKETfd,char*szText,intlen)
{intcnt;intrc;cnt=len;
while(cnt>0){rc=recv(fd,szText,cnt,0);if(rc==SOCKET_ERROR){return-1;}
if(rc==0)
returnlen-cnt;
szText+=rc;
cnt-=rc;
}
returnlen;
}intSend(SOCKETfd,char*szText,intlen){
intcnt;
intrc;
cnt=len;
while(cnt>0)
{
rc=send(fd,szText,cnt,0);
if(rc==SOCKET_ERROR)
{
return-1;
}
if(rc==0)
returnlen-cnt;
szText+=rc;
cnt-=rc;
}
returnlen;
}
服务器端:
在服务器端,主要是启动Socket和监听线程。
#defineDEFAULT_PORT2000
voidCServerDlg:
:
OnStart()
{
sockaddr_inlocal;
DWORDdwThreadID=0;
local.sin_family=AF_INET;
//设置的端口为DEFAULT_PORT。
local.sin_port=htons(DEFAULT_PORT);
//IP地址设置成INADDR_ANY,让系统自动获取本机的IP地址。
local.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY;
//初始化Socket
m_Listening=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(m_Listening==INVALID_SOCKET)
{
return;
}
//将本地地址绑定到所创建的套接字上
if(bind(m_Listening,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local))==SOCKET_ERROR)
{
closesocket(m_Listening);
return;
}
//创建监听线程,这样也能响应界面上操作。
m_hListenThread=:
:
CreateThread(NULL,0,ListenThread,this,0,&dwThreadID);
m_StartBtn.EnableWindow(FALSE);
m_StopBtn.EnableWindow(TRUE);
}监听线程函数:
DWORDWINAPICServerDlg:
:
ListenThread(LPVOIDlpparam){
CServerDlg*pDlg=(CServerDlg*)lpparam;
if(pDlg==NULL)
return0;
SOCKETListening=pDlg->m_Listening;
//开始监听是否有客户端连接。
if(listen(Listening,40)==SOCKET_ERROR)
{
return0;
}
charszBuf[MAX_PATH];
//初始化
memset(szBuf,0,MAX_PATH);
while
(1)
{
SOCKETConnectSocket;
sockaddr_inClientAddr;
intnLen=sizeof(sockaddr);
//阻塞直到有客户端连接,不然多浪费CPU资源。
ConnectSocket=accept(Listening,(sockaddr*)&ClientAddr,&nLen);
//都到客户端的IP地址。
char*pAddrname=inet_ntoa(ClientAddr.sin_addr);
pDlg->Receive(ConnectSocket,szBuf,100);
//界面上显示请求数据。
pDlg->SetRequestText(szBuf);
strcat(szBuf,":
我是老猫,收到(");
strcat(szBuf,pAddrname);
strcat(szBuf,")");
//向客户端发送回应数据
pDlg->Send(ConnectSocket,szBuf,100);
}
return0;
}
服务器端一直在监听是否有客户端连接,如有连接,处理客户端的请求,给出回应,然后继续监听。
客户端:
客户端的发送函数:
#defineDEFAULT_PORT2000
voidCClientDlg:
:
OnSend()
{
DWORDdwIP=0;
TCHARszText[MAX_PATH];
memset(szText,0,MAX_PATH);
m_IP.GetWindowText(szText,MAX_PATH);
//把字符串形式的IP地址转成IN_ADDR结构需要的形式。
dwIP=inet_addr(szText);
m_RequestEdit.GetWindowText(szText,MAX_PATH);
sockaddr_inlocal;
SOCKETsocketTmp;
//必须是AF_INET,表示该socket在Internet域中进行通信
local.sin_family=AF_INET;
//端口号
local.sin_port=htons(DEFAULT_PORT);
//服务器的IP地址。
local.sin_addr.S_un.S_addr=dwIP;
////初始化Socket
socketTmp=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
//连接服务器
if(connect(socketTmp,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local))<0)
{
closesocket(socketTmp);
MessageBox("连接服务器失败。
");
return;
}
//发送请求,为简单只发100字节,在服务器端也规定100字节。
Send(socketTmp,szText,100);
//读取服务器端返回的数据。
memset(szText,0,MAX_PATH);
//接收服务器端的回应。
Receive(socketTmp,szText,100);
TCHARszMessage[MAX_PATH];
memset(szMessage,0,MAX_PATH);
strcat(szMessage,szText);
//界面上显示回应数据。
m_ReplyBtn.SetWindowText(szMessage);
closesocket(socketTmp);
}
客户端就一个函数完成了一次通信。
在这里IP地址为何用127.0.0.1呢?
使用这个IP地址,服务器端和客户端就能运行在同一台机器上,这样调试方便多了。
当然你可以在你朋友的机器上运行Server程序(本人在局域网中测试过),在自己的机器上运行Client程序,当然输入的IP地址就该是你朋友机器的IP地址了。
简单的理论和实践都说了,现在Socket编程不神秘了吧?
希望对你有些帮助。
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