• 揭开Socket编程的面纱


    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(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;
    
           DWORD dwThreadID = 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()
    
    {
    
           DWORD dwIP = 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。
    宁鸣默笙
  • 相关阅读:
    微信扫码支付模式一和模式二的区别
    spring boot MongoDB的集成和使用
    Java 8 中的 Streams API 详解
    大并发量的订单的解析
    Springboot项目打成war包,部署到tomcat上,正常启动访问报错404
    最详细的虚拟机安装centos7教程
    nginx限制上传大小和超时时间设置说明/php限制上传大小
    一级域名和二级域名的区别是什么?分别有什么作用?
    快递物流查询接口介绍
    java 使用volatile实现线程数据的共享
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Solomon-xm/p/9446770.html
Copyright © 2020-2023  润新知