4.
你会使用它们吗?
什么是
TCP/IP
、
UDP
?
TCP/IP
(
Transmission Control Protocol/Internet Protocol
)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
(
User Data Protocol
,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:
int Receive(SOCKET fd,char *szText,int len)
{
int cnt;
int rc;
cnt=len;
while(cnt>0)
{
rc=recv(fd,szText,cnt,0);
if(rc==SOCKET_ERROR)
{
return -1;
}
if(rc==0)
return len-cnt;
szText+=rc;
cnt-=rc;
}
return len;
}
int Send(SOCKET fd,char *szText,int len)
{
int cnt;
int rc;
cnt=len;
while(cnt>0)
{
rc=send(fd,szText,cnt,0);
if(rc==SOCKET_ERROR)
{
return -1;
}
if(rc==0)
return len-cnt;
szText+=rc;
cnt-=rc;
}
return len;
}
服务器端:
在服务器端,主要是启动
Socket
和监听线程。
#define DEFAULT_PORT 2000
void CServerDlg::OnStart()
{
sockaddr_in local;
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:
DWORD WINAPI CServerDlg::ListenThread(LPVOID lpparam)
{
CServerDlg* pDlg = (CServerDlg*)lpparam;
if(pDlg == NULL)
return 0;
SOCKET Listening = pDlg->m_Listening;
//
开始监听是否有客户端连接。
if(listen(Listening,40) == SOCKET_ERROR)
{
return 0;
}
char szBuf[MAX_PATH];
//
初始化
memset(szBuf,0,MAX_PATH);
while(1)
{
SOCKET ConnectSocket;
sockaddr_in ClientAddr;
int nLen = 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);
}
return 0;
}
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:
#define DEFAULT_PORT 2000
void CClientDlg::OnSend()
{
DWORDdwIP = 0;
TCHAR szText[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_in local;
SOCKET socketTmp;
//
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);
TCHAR szMessage[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。