socke通信之三：阻塞版本的客戶/服務器模型

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上一篇中實現出來的客戶端只能向服務器端發送一次數據，然後就斷開了連接，那麼如果需要向服務器端持續發送數據，那麼應該怎麼做？

一個很直觀地想法就是修改客戶端的第4步，即發送，接收數據那一步，在基本的客戶/服務器模型中我們是直接發送一個字符串給服務器端，現在我們從控制檯接收數據將接收到的數據發送給服務器端，然後從服務端端接收數據並打印輸出。並持續從控制檯讀取數據。

而服務器端也只需要更改第6步，即調用send和recv這兩個函數和客戶端進行通信這一步，在源代碼中通過註釋可以很方便找到這一步，現在服務器端也需要持續從客戶端接收數據，將接收到的數據顯示在客戶端，然後在這個數據前面加上「message from client:」這個字符串後再將字符串發送給客戶端。

可以發現，客戶端的代碼只在第4步進行了修改，而服務器端的代碼只在第6步進行了修改。

服務器端的代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <WinSock2.h>
#include <iostream>

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")


using namespace std;

#define  PORT 6000
//#define  IP_ADDRESS "10.11.163.113"
#define  IP_ADDRESS "127.0.0.1" //設置連接的服務器的ip地址

void main()
{

    WSADATA wsaData;
    int err;

    //1.加載套接字庫
    err=WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsaData);
    if (err!=0)
    {
        cout<<"Init Windows Socket Failed::"<<GetLastError()<<endl;
        return ;
    }

    //2.創建socket
    //套接字描述符,SOCKET實際上是unsigned int
    SOCKET serverSocket;
    serverSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if (serverSocket==INVALID_SOCKET)
    {
        cout<<"Create Socket Failed::"<<GetLastError()<<endl;
        return ;
    }


    //服務器端的地址和端口號
    struct sockaddr_in serverAddr,clientAdd;
    serverAddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(IP_ADDRESS);
    serverAddr.sin_family=AF_INET;
    serverAddr.sin_port=htons(PORT);

    //3.綁定Socket，將Socket與某個協議的某個地址綁定
    err=bind(serverSocket,(struct sockaddr*)&serverAddr,sizeof(serverAddr));
    if (err!=0)
    {
        cout<<"Bind Socket Failed::"<<GetLastError()<<endl;
        return ;
    }


    //4.監聽,將套接字由默認的主動套接字轉換成被動套接字
    err=listen(serverSocket,10);
    if (err!=0)
    {
        cout<<"listen Socket Failed::"<<GetLastError()<<endl;
        return ;
    }

    cout<<"服務器端已啓動......"<<endl;

    int addrLen=sizeof(clientAdd);

    while(true)
    {
        //5.接收請求，當收到請求後，會將客戶端的信息存入clientAdd這個結構體中，並返回描述這個TCP連接的Socket
        SOCKET sockConn=accept(serverSocket,(struct sockaddr*)&clientAdd,&addrLen);
        if (sockConn==INVALID_SOCKET)
        {
            cout<<"Accpet Failed::"<<GetLastError()<<endl;
            return ;
        }

        cout<<"客戶端連接："<<inet_ntoa(clientAdd.sin_addr)<<":"<<clientAdd.sin_port<<endl;

        char receBuff[MAX_PATH];
        char sendBuf[MAX_PATH];
        //6.調用send和recv這兩個函數和客戶端進行通信，相比於第一個版本，只有這一步發生了變化
        while(true)
        {
            memset(receBuff,0,sizeof(receBuff));
            memset(sendBuf,0,sizeof(sendBuf));

            //接收數據
            err=recv(sockConn,receBuff,MAX_PATH,0);

            //下面是客戶端退出的判斷條件，如果不加這個條件，在客戶端關閉後服務器會一直執行recv語句
            if (err==0||err==SOCKET_ERROR)
            {
                cout<<"客戶端退出"<<endl;
                break;
            }

            cout<<"message from client:"<<receBuff<<endl;
            strcpy(sendBuf,"server receive a message:");
            strcat(sendBuf,receBuff);

            //發送數據
            send(sockConn,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0);
        }

        //關閉這個socket
        closesocket(sockConn);
    }

    closesocket(serverSocket);
    //清理Windows Socket庫
    WSACleanup();
}

客戶端代碼：

#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#include <iostream>
#include <string>

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

#define  PORT 6000
//#define  IP_ADDRESS "10.11.163.113"  //表示服務器端的地址
#define  IP_ADDRESS "127.0.0.1"  //直接使用本機地址

using namespace std;

void main()
{
    WSADATA wsaData;
    int err;

    //1.首先執行初始化Windows Socket庫
    err=WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsaData);
    if (err!=0)
    {
        cout<<"Init Socket Failed::"<<GetLastError()<<endl;
        return ;
    }

    //2.創建Socket
    SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

    struct sockaddr_in addrServer;
    addrServer.sin_addr.s_addr=inet_addr(IP_ADDRESS);
    addrServer.sin_family=AF_INET;
    addrServer.sin_port=htons(PORT);

    //3.連接Socket，第一個參數爲客戶端socket，第二個參數爲服務器端地址
    err=connect(sockClient,(struct sockaddr *)&addrServer,sizeof(addrServer));
    if (err!=0)
    {
        cout<<"Connect Error::"<<GetLastError()<<endl;
        return ;
    }else
    {
        cout<<"連接成功!"<<endl;
    }

    char sendBuff[MAX_PATH];
    char recvBuf[MAX_PATH];
    while (true)
    {
        //4.發送，接收數據,相比與第一個版本，只有這一步發生了變化
        cin.getline(sendBuff,sizeof(sendBuff));
        send(sockClient,sendBuff,strlen(sendBuff)+1,0); //第三個參數加上1是爲了將字符串結束符'\0'也發送過去
        recv(sockClient,recvBuf,MAX_PATH,0);
        cout<<recvBuf<<endl;
    }

    //4.關閉套接字
    closesocket(sockClient);
    WSACleanup();
}

上面這個模型在只有一個客戶端時是能正常運行的，如下：

客戶端連接服務器成功後會在客戶端顯示「連接成功！」的字符串，同時服務器端也顯示連接成功的客戶端的ip地址和端口號，接着客戶端發送hello，nihao，good給服務器端，服務器每次收到一個字符串會在服務器端顯示"message from client:"+字符串。

一個客戶端連接時服務器端能正常工作，但是有多個客戶端連接時服務器端就會出問題了，這是由於默認情況下socket是阻塞式的，在上面服務器端的代碼中第6步現在被替換成了一個循環來連續接受來自哪個連接的數據，在這個連接沒有斷開之前，它是不會再次進行accept調用，連接其它客戶端的。

如下圖所示：當再次啓動一個客戶端時，客戶端顯示「連接成功！」表示客戶端的connect成功返回，但是服務器端沒有顯示「客戶端連接：」這行字符串，這行字符串是在accept函數返回時調用的，所以accept函數此時沒有返回。原因也很簡單，服務器陷入第6步接收數據和發送數據中的死循環了。

當關閉第一個客戶端以後，服務器端會可以變成下圖所示：顯示有客戶端退出，並顯示有客戶端連接。

可執行文件可以在這兒下載，工程文件可以在這兒下載。

下一篇將介紹多個客戶端同時連接服務器進行通信的方法。

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