揭開Socket編程的面紗

對TCP/IP、UDP、Socket編程這些詞你不會很陌生吧？隨着網絡技術的發展，這些詞充斥着咱們的耳朵。那麼我想問：

　　1. 什麼是TCP/IP、UDP？

　　2. Socket在哪裏呢？

　　3. Socket是什麼呢？

　　4. 你會使用它們嗎？

　　什麼是TCP/IP、UDP？

　　TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即傳輸控制協議/網間協議，是一個工業標準的協議集，它是爲廣域網（WANs）設計的。

　　UDP（User Data Protocol，用戶數據報協議）是與TCP相對應的協議。它是屬於TCP/IP協議族中的一種。

　　這裏有一張圖，代表了這些協議的關係。                                                                               

                                                                        圖1

       TCP/IP協議族包括運輸層、網絡層、鏈路層。如今你知道TCP/IP與UDP的關係了吧。

　　Socket在哪裏呢？

　　在圖1中，咱們沒有看到Socket的影子，那麼它到底在哪裏呢？仍是用圖來講話，一目瞭然。

圖2

　　原來Socket在這裏。

　　Socket是什麼呢？

　　Socket是應用層與TCP/IP協議族通訊的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口後面，對用戶來講，一組簡單的接口就是所有，讓Socket去組織數據，以符合指定的協議。

　　你會使用它們嗎？

　　前人已經給咱們作了好多的事了，網絡間的通訊也就簡單了許多，但畢竟仍是有挺多工做要作的。之前聽到Socket編程，以爲它是比較高深的編程知識，可是隻要弄清Socket編程的工做原理，神祕的面紗也就揭開了。

　　一個生活中的場景。你要打電話給一個朋友，先撥號，朋友聽到電話鈴聲後提起電話，這時你和你的朋友就創建起了鏈接，就能夠講話了。等交流結束，掛斷電話結束這次交談。    生活中的場景就解釋了這工做原理，也許TCP/IP協議族就是誕生於生活中，這也不必定。

      

圖3

　　先從服務器端提及。服務器端先初始化Socket，而後與端口綁定(bind)，對端口進行監聽(listen)，調用accept阻塞，等待客戶端鏈接。在這時若是有個客戶端初始化一個Socket，而後鏈接服務器(connect)，若是鏈接成功，這時客戶端與服務器端的鏈接就創建了。客戶端發送數據請求，服務器端接收請求並處理請求，而後把迴應數據發送給客戶端，客戶端讀取數據，最後關閉鏈接，一次交互結束。

　　在這裏我就舉個簡單的例子，咱們走的是TCP協議這條路（見圖2）。例子用MFC編寫，運行的界面以下：

圖4

圖5

　　在客戶端輸入服務器端的IP地址和發送的數據，而後按發送按鈕，服務器端接收到數據，而後迴應客戶端。客戶端讀取回應的數據，顯示在界面上。

　　下面是接收數據和發送數據的函數：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

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;   }

　　服務器端：

　　在服務器端，主要是啓動Socket和監聽線程。

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

#define DEFAULT_PORT      2000   void CServerDlg::OnStart()   {           sockaddr_in local;           DWORD dwThreadID = 0;                      local.sin_family=AF_INET;           //設置的端口爲DEFAULT_PORT。           local.sin_port=htons(DEFAULT_PORT);           //IP地址設置成INADDR_ANY,讓系統自動獲取本機的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 ;           }           //將本地地址綁定到所建立的套接字上           if (bind(m_Listening,(LPSOCKADDR)&local, sizeof (local)) == SOCKET_ERROR )           {                  closesocket(m_Listening);                  return ;           }           //建立監聽線程，這樣也能響應界面上操做。           m_hListenThread = ::CreateThread(NULL,0,ListenThread, this ,0,&dwThreadID);           m_StartBtn.EnableWindow(FALSE);           m_StopBtn.EnableWindow(TRUE);   }

　　監聽線程函數：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

DWORD WINAPI CServerDlg::ListenThread(LPVOID lpparam) {           CServerDlg* pDlg = (CServerDlg*)lpparam;           if (pDlg == NULL)                  return 0;                SOCKET  Listening = pDlg->m_Listening;           //開始監聽是否有客戶端鏈接。           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);                  //阻塞直到有客戶端鏈接，否則多浪費CPU資源。                  ConnectSocket = accept(Listening,(sockaddr*)&ClientAddr,&nLen);                  //都到客戶端的IP地址。                  char *pAddrname = inet_ntoa(ClientAddr.sin_addr);                  pDlg->Receive(ConnectSocket,szBuf,100);                  //界面上顯示請求數據。                  pDlg->SetRequestText(szBuf);                  strcat(szBuf, " :我是老貓，收到（" );                  strcat(szBuf,pAddrname);                  strcat(szBuf, "）" );                  //向客戶端發送迴應數據                  pDlg->Send(ConnectSocket,szBuf,100);           }           return 0;   }

　　服務器端一直在監聽是否有客戶端鏈接，若有鏈接，處理客戶端的請求，給出迴應，而後繼續監聽。

　　客戶端：

　　客戶端的發送函數：

?

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#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地址轉成IN_ADDR結構須要的形式。           dwIP = inet_addr(szText);           m_RequestEdit.GetWindowText(szText,MAX_PATH);                sockaddr_in local;           SOCKET socketTmp;           //必須是AF_INET,表示該socket在Internet域中進行通訊           local.sin_family=AF_INET;           //端口號           local.sin_port=htons(DEFAULT_PORT);           //服務器的IP地址。           local.sin_addr.S_un.S_addr=dwIP;                      ////初始化Socket           socketTmp=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);           //鏈接服務器           if (connect(socketTmp,(LPSOCKADDR)&local, sizeof (local)) < 0)           {                  closesocket(socketTmp);                  MessageBox( "鏈接服務器失敗。" );                  return ;           }           //發送請求，爲簡單隻發100字節，在服務器端也規定100字節。           Send(socketTmp,szText,100);           //讀取服務器端返回的數據。           memset(szText,0,MAX_PATH);           //接收服務器端的迴應。           Receive(socketTmp,szText,100);                TCHAR szMessage[MAX_PATH];           memset(szMessage,0,MAX_PATH);           strcat(szMessage,szText);           //界面上顯示迴應數據。           m_ReplyBtn.SetWindowText(szMessage);           closesocket(socketTmp);   }

　　客戶端就一個函數完成了一次通訊。在這裏IP地址爲什麼用127.0.0.1呢？使用這個IP地址，服務器端和客戶端就能運行在同一臺機器上，這樣調試方便多了。固然你能夠在你朋友的機器上運行Server程序(本人在局域網中測試過)，在本身的機器上運行Client程序，固然輸入的IP地址就該是你朋友機器的IP地址了。

　　簡單的理論和實踐都說了，如今Socket編程不神祕了吧？但願對你有些幫助。