对于许多初学者来说网络通信程序的开发普遍的一个现象就是觉得难以入手许多概念诸如同步(Sync)/异步(Async)阻塞(Block)/非阻塞(Unblock)等初学者往往迷惑不清只知其所以而不知起所以然
同步方式指的是发送方不等接收方响应便接着发下个数据包的通信方式而异步指发送方发出数据后等收到接收方发回的响应才发下一个数据包的通信方式
阻塞套接字是指执行此套接字的网络调用时直到成功才返回否则一直阻塞在此网络调用上比如调用recv()函数读取网络缓沖区中的数据如果没有数据到达将一直挂在recv()这个函数调用上直到读到一些数据此函数调用才返回而非阻塞套接字是指执行此套接字的网络调用时不管是否执行成功都立即返回比如调用recv()函数读取网络缓沖区中数据不管是否读到数据都立即返回而不会一直挂在此函数调用上在实际Windows网络通信软件开发中异步非阻塞套接字是用的最多的平常所说的C/S（客户端/服务器）结构的软件就是异步非阻塞模式的
对于这些概念初学者的理解也许只能似是而非我将用一个最简单的例子说明异步非阻塞Socket的基本原理和工作机制目的是让初学者不仅对Socket异步非阻塞的概念有个非常透彻的理解而且也给他们提供一个用Socket开发网络通信应用程序的快速入门方法操作系统是Windows （或NT）开发工具是Visual C++
MFC提供了一个异步类CAsyncSocket它封装了异步非阻塞Socket的基本功能用它做常用的网络通信软件很方便但它屏蔽了Socket的异步非阻塞等概念开发人员无需了解异步非阻塞Socket的原理和工作机制因此建议初学者学习编网络通信程序时暂且不要用MFC提供的类而先用Winsock API这样有助于对异步非阻塞Socket编程机制的理解
为了简单起见服务器端和客户端的应用程序均是基于MFC的标准对话框网络通信部分基于Winsock API实现
先做服务器端应用程序
用MFC向导做一个基于对话框的应用程序SocketSever注意第三步中不要选上Windwos Sockets选项在做好工程后创建一个SeverSock将它设置为异步非阻塞模式并为它注册各种网络异步事件然后与自定义的网络异步事件联系上最后还要将它设置为监听模式在自定义的网络异步事件的回调函数中你可以得到各种网络异步事件根据它们的类型做不同的处理下面将详细介绍如何编写相关代码
在SocketSeverDlgh文件的类定义之前增加如下定义
#define NETWORK_EVENT WM_USER+ file://定义网络事件
SOCKET ServerSock; file://服务器端Socket
在类定义中增加如下定义
class CSocketSeverDlg : CDialog
{
…
public:
SOCKET ClientSock[CLNT_MAX_NUM]; file://存储与客户端通信的Socket的数组
/*各种网络异步事件的处理函数*/
void OnClose(SOCKET CurSock); file://对端Socket断开
void OnSend(SOCKET CurSock); file://发送网络数据包
void OnReceive(SOCKET CurSock); file://网络数据包到达
void OnAccept(SOCKET CurSock); file://客户端连接请求
BOOL InitNetwork(); file://初始化网络函数
void OnNetEvent(WPARAM wParam LPARAM lParam); file://异步事件回调函数
…
};
在SocketSeverDlgcpp文件中增加消息映射其中OnNetEvent是异步事件回调函数名
ON_MESSAGE(NETWORK_EVENTOnNetEvent)
定义初始化网络函数在SocketSeverDlgcpp文件的OnInitDialog（）中调此函数即可
BOOL CSocketSeverDlg::InitNetwork()
{
WSADATA wsaData;
file://初始化TCP协议
BOOL ret = WSAStartup(MAKEWORD() &wsaData);
if(ret != )
{
MessageBox(初始化网络协议失败!);
return FALSE;
}
file://创建服务器端套接字
ServerSock = socket(AF_INET SOCK_STREAM IPPROTO_TCP);
if(ServerSock == INVALID_SOCKET)
{
MessageBox(创建套接字失败!);
closesocket(ServerSock);
WSACleanup();
return FALSE;
}
file://绑定到本地一个端口上
sockaddr_in localaddr;
localaddrsin_family = AF_INET;
localaddrsin_port = htons(); file://端口号不要与其他应用程序沖突
localaddrsin_addrs_addr = ;
if(bind(ServerSock (struct sockaddr*)&localaddrsizeof(sockaddr))
= = SOCKET_ERROR)
{
MessageBox(绑定地址失败!);
closesocket(ServerSock);
WSACleanup();
return FALSE;
file://将SeverSock设置为异步非阻塞模式并为它注册各种网络异步事件其 中 m_hWnd
file://为应用程序的主对话框或主窗口的句柄
if(WSAAsyncSelect(ServerSock m_hWnd NETWORK_EVENT
FD_ACCEPT | FD_CLOSE | FD_READ | FD_WRITE) == SOCKET_ERROR)
{
MessageBox(注册网络异步事件失败!);
WSACleanup();
return FALSE;
}
listen(ServerSock ); file://设置侦听模式
return TRUE;
}
下面定义网络异步事件的回调函数
void CSocketSeverDlg::OnNetEvent(WPARAM wParam LPARAM lParam)
{
file://调用Winsock API函数得到网络事件类型
int iEvent = WSAGETSELECTEVENT(lParam);
file://调用Winsock API函数得到发生此事件的客户端套接字
SOCKET CurSock= (SOCKET)wParam;
switch(iEvent)
{
case FD_ACCEPT: file://客户端连接请求事件
OnAccept(CurSock);
break;
case FD_CLOSE: file://客户端断开事件:
OnClose(CurSock);
break;
case FD_READ: file://网络数据包到达事件
OnReceive(CurSock);
break;
case FD_WRITE: file://发送网络数据事件
OnSend(CurSock);
break;
default: break;
}
}
以下是发生在相应Socket上的各种网络异步事件的处理函数其中OnAccept传进来的参数是服务器端创建的套接字OnClose()OnReceive()和OnSend()传进来的参数均是服务器端在接受客户端连接时新创建的用与此客户端通信的Socket
void CSocketSeverDlg::OnAccept(SOCKET CurSock)
{
file://接受连接请求并保存与发起连接请求的客户端进行通信Socket
file://为新的socket注册异步事件注意没有Accept事件
}
void CSocketSeverDlg::OnClose(SOCET CurSock)
{
file://结束与相应的客户端的通信释放相应资源
}
void CSocketSeverDlg::OnSend(SOCET CurSock)
{
file://在给客户端发数据时做相关预处理
}
void CSocketSeverDlg::OnReceive(SOCET CurSock)
{
file://读出网络缓沖区中的数据包
}
用同样的方法建立一个客户端应用程序初始化网络部分不需要将套接字设置为监听模式注册异步事件时没有FD_ACCEPT但增加了FD_CONNECT事件因此没有OnAccept()函数但增加了OnConnect()函数向服务器发出连接请求时使用connect()函数连接成功后会响应到OnConnect()函数中下面是OnConnect()函数的定义传进来的参数是客户端Socket和服务器端发回来的连接是否成功的标志
void CSocketClntDlg::OnConnect(SOCKET CurSock int error)
{
if( = = error)
{
if(CurSock = = ClntSock)
MessageBox(连接服务器成功!);
}
}
定义OnReceive()函数处理网络数据到达事件;
定义OnSend()函数处理发送网络数据事件;
定义OnClose()函数处理服务器的关闭事件
以上就是用基于Windows消息机制的异步I/O模型做服务器和客户端应用程序的基本方法另外还可以用事件模型重叠模型或完成端口模型读者可以参考有关书籍
在实现了上面的例子后你将对Winsock编网络通信程序的机制有了一定的了解接下来你可以进行更精彩的编程 不仅可以在网上传输普通数据而且还以传输语音视频数据你还可以自己做一个网络资源共享的服务器软件和你的同学在实验室的局域网里可以共同分享你的成果
