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用Socket接口实现网络异步通信 
  马爱民 

  VC ++ 4.1以上版本的开发环境提供了Socket接口,可以方便地进行网络通信。本文是在一个应用程序中利用Socket接口实现异步通信,由于在异步通信状态下,服务端和客户端主控程序在等待信息时可以完成其他工作,因此具有更广阔的应用领域。 

  1.建立应用程序框架 

  为了便于说明程序之间的相互关系,假设已用VC ++的AppWizard建立了单文档类型的应用程序框架,项目名为Asock,它包括以下几个文件: 

  AsockApp.h AsockApp.cpp 

  MainFraim.h MainFraim.cpp 

  ChildView.h ChildView.cpp 

  下面在上述程序框架的基础上编写一个能进行异步通信的应用程序。 

  2.流式套接字通信原理 

  流式套接字因其可靠性高而得到广泛的应用。其通信原理为:服务端和客户端都必须建立通信套接字,而且服务端应先进入监听状态,然后客户端套接字发出连接请求,服务端收到请求后,建立另一个套接字进行通信,原来负责监听的套接字仍进行监听,如果有其他客户发来连接请求,则再建立一个套接字。默认状态下最多可同时接收5个客户的连接请求,并建立通信关系。 

  3.定义MySocket类 

  本例中为了实现套接字的网络异步通信,通过异步套接字类CAsycnSocket派生出两个新类。代码的生成可以利用ClassWizard来建立程序框架,给两个派生类取名为MySocket和ServeSocket,生成时使用的基类为CAsycnSocket,并可将它们放在同一组文件中(本例是放在MySocket.h和MySocket.cpp中)。接着在ClassWizard中为MySocket类加入OnAccept()和OnReceive()两个函数;为ServeSocket类加入OnReceive()函数。注意,这些函数都是重载函数,不能随便给其命名,加入函数的方法是:在ClassWizard的Object Ids窗口中选中最后一行,然后在Message窗口中选择相应的函数即可。 

  两个派生类的功能是:MySocket类用于在服务端和客户端建立套接字,分别用于监听和通信;ServeSocket类用于在服务端建立通信套接字,它是在服务端监听到连接请求后才建立的,因此本例中将它作为MySocket类的成员变量。为了使服务端能响应多个客户的请求,可以建立5个ServeSocket类型的套接字,并设立一个记录器,记录已经收到的请求个数,该记录器在MySocket的构造函数中被置为0。 

  完成异步通信的关键在于上述三个重载函数,它们从网络中传来信息时,可以被自动调用,以完成接收工作。在本例中,OnAccept()函数在收到连接请求后,会向客户发出一个代表其序号的信息;两个OnReceive()函数都进行提示,并在确认后将收到的信息发送回去。上述两个派生类的源代码在网上,网址为www.pccomputing.com.cn。 

  4.完成服务端或客户端的设置 

  通过菜单项完成的设置工作可以有多种安排方法,本例为了便于显示,将设置工作安排在CChildView类中。首先用资源编辑器在主菜单中增加Server和Client两个选项,并定义它们的ID,然后用ClassWizard在CChildView类中增加对这两个ID的响应函数,并在其中分别创建套接字后进入监听或开始连接。为了便于观察工作进程,可在其中增加相应的输出语句,另外,在ChildView.h和ChildView.cpp文件前面必须有#include "mysocket.h"语句。 

  为了简化程序,本程序直接写入服务主机的IP地址,因此,本程序在使用时,服务端是指定的,不能随便改变,但客户端的位置不受限制。 

  5.程序的使用 

  本程序可以在同一网络中的不同主机之间进行异步通信。以两台主机为例,首先在指定的主机上启动本程序,并在菜单中选择Server选项,使程序进入监听状态;然后在另一主机上启动本程序并选择Client选项,向服务端发出连接请求;服务端收到连接请求后,自动调用OnAccept()函数,根据客户端的请求顺序向其发出相应信息;客户端接收到服务端发出的信息后,在屏幕上显示一个提示框,按下“确认”按钮后,客户端将此信息发回服务端;服务端收到客户端发回的信息后,处理方式与客户端相同,就是这样实现了这个信息在两台计算机之间的来回传递。值得注意的是,在等待信息期间,这个程序还可以做其他的工作,比如可以选择菜单上的某个选项等,当然也可以加入其他的工作。 

  运行本程序并选择作为服务端时最多可以同时接收五个客户的请求,因此可以同时运行本程序的六个实例,其中一个设置为服务端,另外五个设置为客户端。由于服务端实际上是用五个套接字分别与客户端通信,因此点对点的通信过程将会互不干扰地进行。 

  6.源程序 

  本文给出框架中被改动过的文件代码(即MySocket和ChildView的.h和.cpp文件的源代码)如下,这些程序均在VC ++ 6.0下编译通过,并在本文作者单位的网络环境上运行成功。 

  mysocket.h文件: 

  //派生套接字类 

  class ServeSocket : public CAsyncSocket 

  {public: 

   char rx_buf[100]; 

   int ServeNo; 

  public: 

   ServeSocket(); 

   virtual ~ServeSocket(); 

  public: 

   // ClassWizard generated virtual function overrides 

   //{{AFX_VIRTUAL(ServeSocket) 

   public: 

   virtual void OnReceive(int nErrorCode); 

   //}}AFX_VIRTUAL 

  } 

   

  class MySocket : public CAsyncSocket 

  { 

  public: 

   ServeSocket servesocket[5]; 

   int AcceptNo; 

   int ConnectNo; 

   char rx_buf[100]; 

  public: 

   MySocket(); 

   virtual ~MySocket(); 

  public: 

   // ClassWizard generated virtual function overrides 

   //{{AFX_VIRTUAL(MySocket) 

  public: 

   virtual void OnAccept(int nErrorCode); 

   virtual void OnReceive(int nErrorCode); 

   //}}AFX_VIRTUAL 

  } 

   

  mysocket.cpp文件中的有关部分: 

  void ServeSocket::OnReceive(int nErrorCode) 

  { 

   if(Receive(rx_buf,100)) 

   {//重新发出收到的信息 

   MessageBeep(0); 

   AfxMessageBox(rx_buf); 

   Send(rx_buf,10); 

   } 

   else 

   {//接收错误 

   AfxMessageBox("receive failed",14); 

   return; 

   } 

   CAsyncSocket::OnReceive(nErrorCode); 

  } 

   

  void MySocket::OnAccept(int nErrorCode) 

  { 

   if(AcceptNo>4) return; 

   if(!Accept(servesocket[AcceptNo])) 

   {//接收请求失败 

   AfxMessageBox("accept fail!",12); 

   } 

   else 

   {//接收请求成功 

   servesocket[AcceptNo].ServeNo=AcceptNo; 

   switch(AcceptNo) 

   {//根据接收次序,向客户端发出信息 

   case 0: 

   {servesocket[AcceptNo].Send("Message 0",10);break;} 

   case 1: 

   {servesocket[AcceptNo].Send("Message 1",10);break;} 

   case 2: 

   {servesocket[AcceptNo].Send("Message 2",10);break;} 

   case 3: 

   {servesocket[AcceptNo].Send("Message 3",10);break;} 

   case 4: 

   {servesocket[AcceptNo].Send("Message 4",10);break;} 

   default: 

   break; 

   } 

  // AfxMessageBox("accept client!",14); 

   AcceptNo++; 

   } 

   CAsyncSocket::OnAccept(nErrorCode); 

  } 

   

  void MySocket::OnReceive(int nErrorCode) 

  { 

   if(Receive(rx_buf,100)) 

   {//将收到的信息重新发出 

   MessageBeep(0); 

   AfxMessageBox(rx_buf); 

   Send(rx_buf,10); 

   } 

   else 

   {//接收错误 

   AfxMessageBox("receive failed",14); 

   return; 

   } 

   CAsyncSocket::OnReceive(nErrorCode); 

  } 

   

  3.childview.h文件中的有关部分 

  class CChildView : public CWnd 

  { 

  ...public: MySocket Socket_id; 

   //定义套接字类...protected: 

   //{{AFX_MSG(CChildView)} 

   afx_msg void OnPaint(); 

   afx_msg void OnClient(); 

   afx_msg void OnServer(); 

   //}}AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() 

  } 

   

  4.childview.cpp文件中的有关部分 

  BEGIN_MESSAGE_MAP(CChildView,CWnd ) 

   //{{AFX_MSG_MAP(CChildView) ON_WM_PAINT() 

   ON_COMMAND(ID_CLIENT, OnClient) 

   //菜单项ID_CLIENT将程序设置为客户端 ON_COMMAND(ID_SERVER, OnServer) 

   //菜单项ID_CLIENT将程序设置为服务端 //}}AFX_MSG_MAP 

  END_MESSAGE_MAP() 

   

  void CChildView::OnClient() 

  { 

   CClientDC dc(this); 

   //Creat a socket 

   Socket_id.Create(); 

   dc.TextOut(200,100,"connect",7); 

   if(Socket_id.Connect("192.0.0.0",2000)) 

   //服务端主机IP地址和端口号 

   dc.TextOut(200,120,"connect fail!",13); 

   else 

   dc.TextOut(200,120,"connect successful!",18); 

  } 

   

  void CChildView::OnServer() 

  { 

   CClientDC dc(this); 

   //创建已定义的套接字 

   Socket_id.Create(2000); 

   //为其分配一个端口(2000) 

   //Socket_id.Bind(2000,"192.0.0.0"); 

   //端口号和服务端主机IP地址。不同的主机此地址不同。 

   //开始监听 

   dc.TextOut(200,100,"listen",6); 

   Socket_id.Listen(); 

  } 

  (作者地址:大连市中山区小龙街1号224大连海军舰艇学院 116018 收稿日期:1999.01.29)
 

Link: http://www.asm32.net/article_details.aspx?id=82