Delphi TTcpClient 和 TTcpServer 类 (TBaseSocket、TIpSocket、TCustomIPClient、TTcpClient、TUdpSocket、TRawSocket、TCustomTcpServer、TTcpServer) 介绍

Delphi TTcpClient 和 TTcpServer 类 (TBaseSocket、TIpSocket、TCustomIPClient、TTcpClient、TUdpSocket、TRawSocket、TCustomTcpServer、TTcpServer) 介绍

1、继承关系 及 各类介绍

windows socket部分 (sockets.pas) 中各个类的继承关系：

TBaseSocket

• TIpSocket
  • TCustomIPClient    
    • TTcpClient      
    • TUdpSocket          
  • TRawSocket            
  • TCustomTcpServer
    • TTcpServer

TBaseSocket:

这个是socket基类，此类中封装了winsocket的基本操作，如建立什么类型的socket，关闭socket，数据的发送、接收、检测是否可以读写及异常。

并提供了几个控制反转调用。具有socket使用的地址族、协议、类型、socket句柄等成员变量。

• ErrorCheck socket  //函数执行结果检测。
• DoHandleError socket  //函数执行失败后的错误处理。
• Open  //建立一个socket用户对象(windows内部处理)。
• Close  //关闭建立的socket。
• PeekBuf  //探测接收缓冲区数据长度。
• SendBuf  //写入发送缓冲区。
• ReceiveBuf  //从接收缓冲区读数据。
• SendStream  //发送一个流对象中的数据。
• WaitForData  //判断接收缓冲区是否有数据可读（对select调用）。

TIpSocket

这个类在TBaseSocket基础上增加了绑定地址、接收指定指定地址数据，发送数据到指定地址及主机名和地址转换等方法， 增加了本地地址、端口，远程地址、端口成员变量。

　　默认建立的是af_inet地址族下的流式socket。

• Bind  //绑定本地地址和端口到socket句柄。
• ReceiveFrom  //接收指定地址的数据，一般udp使用。
• SendTo  //发送数据到指定的地址端口，一般udp使用。

　　到目前为止此类可以建立一个基本流式socket，但他没有连接，断开，监听等操作。

TCustomIpClient

客户端socket类，顾名思义，此类是作为socket客户端使用的（也许发起连接的就可以称为客户端吧！，连接后两边其实就是对等的了），所以此类增加了Connect, Disconnet方法，同时改写了TBaseSocket的Open，Close方法。并提供了连接及断开的控制反转。

• Open  //建立socket并连接到远程地址端口。
• Close  //关闭socket的收发同时关闭socket（closesocket）。
• Connect  //对Open的调用。
• Disconnec  //t对Close的调用。
• GetThreadObject  //此方法在客户端无用，返回nil。由于服务端等会为每个请求的客户端建立TCustomIpClient来服务，同时每个连接成功的客户端用一条线程专门服务，这个函数便是取那个线程对象用的。线程的引用地址会保存在thread-local变量ThreadObject中。

TRawSocket

继承自TIpSocket，默认建立的是支持比较底层协议的socket，未尝试不做解释。

TUdpSocket

　　继承自TIpSocket，建立一个支持udp协议的socket客户端，主要是改变了建立socket的类型和协议，可以参考windows socket（）函数建立不同类型的socket参数说明。

 

TTcpClient

继承自TCustomIpClient无自己的成员函数和变量。

TClientSocketThread

此线程类主要为服务端使用，当一个连接请求到来时server会取一个此线程类得对象来处理socket的连接，

此线程类得对象主要是生成一个TCustomIpClient来接收sockets accept的返回参数。但注意到execute中在调用了服务端的Accept（）后立即释放了TCustomIPClient，这样意味着立即和客户端断开了，是否无法做数据处理，只是从连接队列中取出一个连接socket而已！！！我们在接下来的TCustomTcpServer.Accept（var clientSocket: TCustomIpClient）中发现socket函数accept成功后会有DoAccept调用，那么在TTcpServer.OnAccept中加死循环处理通讯知道断开是一种方法，如下：

procedure DoAccept(Sender: TObject; ClientSocket: TCustomIpClient);
begin
    // 到这里时客户端建的连接已经被成功处理，ClientSocket便是和对方通讯的Socket的封装
    while not ClientSocket.GetThreadObject.Finished and ClientSocket.Connected do  // GetThreadObject就是那个获取那个为客户端服务的线程，上面已介绍
   begin
       // bRead, bExcept: Boolean
       if ClientSocket.Select(@bRead, nil, @bExcept, 100) then  // 判断此socket是否可读且没有异常，在客户端断开时也返回true同时读到得数据长度0，证明已经断开
       begin
          if bRead and not bExcept then
          begin
              if ClientSocket.ReceiveBuf(buf, 512) = 0 then  // 已经断开 buff: array[0..511] of byte
                 ClientSocket.Disconnect   // 断开本地socket改变Connected值
              else begin
                 // 处理接收的数据
              end;
          end;
       end;
   end;
    //  到这里已经断开或者线程中发生异常退出
end;

• ExecuteSyncProc  //同步到主线程中执行方法（让主线程调用）。
• ClientSocket  //此线程所建立的TCustomIPClient。
• ServerSocketThread  //建立此线程的服务端线程。

TServerSocketThread

此线程是服务端用于来处理socket请求的线程，他内部有TClientSocketThread缓冲池，默认缓冲10个线程对象，以下介绍他几个方法。

• AddClientSocketThread  //增加一个客户端socket处理线程并加入线程池，如果线程池中缓冲已满那就返回nil，意味着这个socket连接请求就没办法处理 。这个处理线程可以是TClientSocketThread以及他的派生类对象，如果你没有做派生那默认是TClientSocketThread。
• CreateThread  //建立一个TClientSocketThread线程类对象。
• FetchClientSocketThread  //从缓冲池获取一个已经挂起的对象。
• RemoveClientSocketThread  //这个是供TClientSocketThread调用的，他在释放的时候需要处理。
• ClearThreadPool  //释放缓冲池中对象。
• Execute  //主要是等待客户端的连接，当有连接来时取一条线程来服务客户端，如果缓冲池已满此连接请求将无法处理。
• OnGetThread  //此属性可以调用到派生的TClientSocketThread类对象。

TCustomTcpServer

socket服务端，主要是负责处理客户端的请求，继承自TIpSocket，此服务端类默认是线程阻塞模式（其实socket就只有阻塞于非阻塞，这里的线程阻塞是每个线程服务一个客户端，建立的通讯socket是阻塞的，这样代码好写），如果是阻塞或者非阻塞方式，那自己要处理的事多些，当然自由度应该大些。以下介绍此类得几个方法：

• GetThread  //获取一个TClientSocketThread类对象，如果是线程阻塞模式此函数供TServerSocketThread调用。
• DoAccept   //处理请求成功后的控制反转。
• Listen //在socket上启动监听。
• Open //改写父类方法，调用TBaseSocket.Open建立socket并绑定本地地址端口，启动监听，唤醒服务线程。
• Close //改写父类方法，终止并释放服务线程TServerSocketThread，关闭监听socket。
• Accept  //建立TCustomIpClient接收连接请求。
• Accept  //如上面的Accept，成功后改变TCustomIpClient对象的属性，并调用DoAccept。
• WaitForConnection //等待客户端连接，有连接才返回，否则阻塞导致执行线程挂起。

TTcpServer

　　继承自TCustomTcpServer，无自己的方法。

 

2、其他

线程阻塞模式下服务启动后，TServerSocketThread会调用WaitForConnection等待连接请求，有连接请求时会被唤醒，然后获取一个线程TclientSocketThread(可能生成)来处理这条连接，当缓冲池已满且获取不到空闲挂起的线程时此连接请求将无法处理，会一直存在连接队列，无法处理，所以使用TClientSocketThread服务时可以将ThreadCacheSize设置大些。而TClientSocketThread从连接队列获取到socket后会立即关闭，所以必须在DoAccept方法中处理此socket直到关闭，在TCustomTcpServer.OnAccept有公布。

 

另一种方法是不用TServerSocketThread中建立的TClientSocketThread线程来处理数据读写，他们只处理连接请求，而且也不需要10条。这样就必须从TClientSocketThread

派生从一个类来改写TClientSocketThread的一些逻辑（TClientSocketThread.Execute如果不在OnAccept中死循环socket将会被立即释放），同时在TCustomTcpServer.OnGetThread中提供派生类得对象供TServerSocketThread使用。

TMyClientSocketThread = class(TClientSocketThread)
protected
    procedure SyncProc; override;  // 要同步到主线程的代码
    procedure Execute; override;
end;

Execute如下：

var
  Client: TCustomIpClient;
begin
  // inherited;
  Client := TCustomIpClient.Create(nil);
  if Assigned(Client) then
  begin
    if ServerSocketThread.ServerSocket.Accept(Client) then   // 为Client赋值
    begin
        // 对建立成功的Client处理，比如加入TList，然后由其他线程处理，这里应该快速做完，这样这个线程就可以等待继续被调度，否则其他连接长时间无线程处理
        // 依然在连接队列中
    end else begin  // 失败就释放此socket
      Client.Free;
    end;
    if not Terminated then  // 接收客户端socket成功，挂起线程
      Suspend;
  end;
end;

　　

 

 

创建时间：2015.03.30　　更新时间：2020.05.28