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？隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，這些詞充斥著我們的耳朵。那么我想問：
1.什么是TCP/IP、UDP？
2.Socket在哪里呢？
3.Socket是什么呢？
4.你會使用它們嗎？
什么是TCP/IP、UDP？
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間協(xié)議，是一個工業(yè)標準的協(xié)議集，它是為廣域網(wǎng)（WANs）設(shè)計的。
UDP（User Data Protocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）是與TCP相對應(yīng)的協(xié)議。它是屬于TCP/IP協(xié)議族中的一種。
這里有一張圖，表明了這些協(xié)議的關(guān)系。
圖1
TCP/IP協(xié)議族包括運輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層。現(xiàn)在你知道TCP/IP與UDP的關(guān)系了吧。
Socket在哪里呢？
在圖1中，我們沒有看到Socket的影子，那么它到底在哪里呢？還是用圖來說話，一目了然。
圖2
原來Socket在這里。
Socket是什么呢？
Socket是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設(shè)計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議族隱藏在Socket接口后面，對用戶來說，一組簡單的接口就是全部，讓Socket去組織數(shù)據(jù)，以符合指定的協(xié)議。
你會使用它們嗎？
前人已經(jīng)給我們做了好多的事了，網(wǎng)絡(luò)間的通信也就簡單了許多，但畢竟還是有挺多工作要做的。以前聽到Socket編程，覺得它是比較高深的編程知識，但是只要弄清Socket編程的工作原理，神秘的面紗也就揭開了。
一個生活中的場景。你要打電話給一個朋友，先撥號，朋友聽到電話鈴聲后提起電話，這時你和你的朋友就建立起了連接，就可以講話了。等交流結(jié)束，掛斷電話結(jié)束此次交談。生活中的場景就解釋了這工作原理，也許TCP/IP協(xié)議族就是誕生于生活中，這也不一定。
圖3
先從服務(wù)器端說起。服務(wù)器端先初始化Socket，然后與端口綁定(bind)，對端口進行監(jiān)聽(listen)，調(diào)用accept阻塞，等待客戶端連接。在這時如果有個客戶端初始化一個Socket，然后連接服務(wù)器(connect)，如果連接成功，這時客戶端與服務(wù)器端的連接就建立了。客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)請求，服務(wù)器端接收請求并處理請求，然后把回應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端，客戶端讀取數(shù)據(jù)，***關(guān)閉連接，一次交互結(jié)束。
在這里我就舉個簡單的例子，我們走的是TCP協(xié)議這條路（見圖2）。例子用MFC編寫，運行的界面如下：
圖4
圖5
在客戶端輸入服務(wù)器端的IP地址和發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后按發(fā)送按鈕，服務(wù)器端接收到數(shù)據(jù)，然后回應(yīng)客戶端。客戶端讀取回應(yīng)的數(shù)據(jù)，顯示在界面上。
#p#
下面是接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)的函數(shù)：
- 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(wù)器端：
在服務(wù)器端，主要是啟動Socket和監(jiān)聽線程。
- #define DEFAULT_PORT 2000
- void CServerDlg::OnStart()
- {
- sockaddr_in local;
- DWORD dwThreadID = 0;
- local.sin_family=AF_INET;
- //設(shè)置的端口為DEFAULT_PORT。
- local.sin_port=htons(DEFAULT_PORT);
- //IP地址設(shè)置成INADDR_ANY,讓系統(tǒng)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創(chuàng)建的套接字上
- if(bind(m_Listening,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local)) == SOCKET_ERROR )
- {
- closesocket(m_Listening);
- return ;
- }
- //創(chuàng)建監(jiān)聽線程，這樣也能響應(yīng)界面上操作。
- m_hListenThread = ::CreateThread(NULL,0,ListenThread,this,0,&dwThreadID);
- m_StartBtn.EnableWindow(FALSE);
- m_StopBtn.EnableWindow(TRUE);
- }
監(jiān)聽線程函數(shù)：
- DWORD WINAPI CServerDlg::ListenThread(LPVOID lpparam)
- {
- CServerDlg* pDlg = (CServerDlg*)lpparam;
- if(pDlg == NULL)
- return 0;
- SOCKET Listening = pDlg->m_Listening;
- //開始監(jiān)聽是否有客戶端連接。
- 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);
- //阻塞直到有客戶端連接，不然多浪費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(shù)據(jù)。
- pDlg->SetRequestText(szBuf);
- strcat(szBuf," :我是老貓，收到（");
- strcat(szBuf,pAddrname);
- strcat(szBuf,"）");
- //向客戶端發(fā)送回應(yīng)數(shù)據(jù)
- pDlg->Send(ConnectSocket,szBuf,100);
- }
- return 0;
- }
服務(wù)器端一直在監(jiān)聽是否有客戶端連接，如有連接，處理客戶端的請求，給出回應(yīng)，然后繼續(xù)監(jiān)聽。
客戶端：
客戶端的發(fā)送函數(shù)：
- #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(zhuǎn)成IN_ADDR結(jié)構(gòu)需要的形式。
- 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域中進行通信
- local.sin_family=AF_INET;
- //端口號
- local.sin_port=htons(DEFAULT_PORT);
- //服務(wù)器的IP地址。
- local.sin_addr.S_un.S_addr=dwIP;
- ////初始化Socket
- socketTmp=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
- //連接服務(wù)器
- if(connect(socketTmp,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local)) < 0)
- {
- closesocket(socketTmp);
- MessageBox("連接服務(wù)器失敗。");
- return ;
- }
- //發(fā)送請求，為簡單只發(fā)100字節(jié)，在服務(wù)器端也規(guī)定100字節(jié)。
- Send(socketTmp,szText,100);
- //讀取服務(wù)器端返回的數(shù)據(jù)。
- memset(szText,0,MAX_PATH);
- //接收服務(wù)器端的回應(yīng)。
- Receive(socketTmp,szText,100);
- TCHAR szMessage[MAX_PATH];
- memset(szMessage,0,MAX_PATH);
- strcat(szMessage,szText);
- //界面上顯示回應(yīng)數(shù)據(jù)。
- m_ReplyBtn.SetWindowText(szMessage);
- closesocket(socketTmp);
- }
客戶端就一個函數(shù)完成了一次通信。在這里IP地址為何用127.0.0.1呢？使用這個IP地址，服務(wù)器端和客戶端就能運行在同一臺機器上，這樣調(diào)試方便多了。當然你可以在你朋友的機器上運行Server程序(本人在局域網(wǎng)中測試過)，在自己的機器上運行Client程序，當然輸入的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，現(xiàn)在Socket編程不神秘了吧？希望對你有些幫助。
原文鏈接：http://www.cnblogs.com/goodcandle/archive/2005/12/10/socket.html
