揭开Socket编程的面纱(转载)

        TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WANs）设计的。
U)P;~YLj})e0_n@%ePZ7rGuest        UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是属于TCP/IP协议族中的一种。
!z'`pj m!Pa0ktGM
heGuest       这里有一张图，表明了这些协议的关系。
~0?0N^g6H}W0J6sUX(J b,b-zGuest51Testing软件测试网FN7P&S*K.e
T2A\9L2H'oZGuest                                                                               51Testing软件测试网(kR|v)n;G
b_Ypcy/`GuestQSC休闲博客mWp lc7I*I
"?&}|4I8LS3wn0                                                                        图1

      TCP/IP协议族包括运输层、网络层、链路层。现在你知道TCP/IP与UDP的关系了吧。QSC休闲博客b^
_Y Hc2`c
:s8K)~+G,rAWf0Socket在哪里呢？51Testing软件测试网 y(_8ay*p%iOJB
2G wpt9w*l6W\mGuest      在图1中，我们没有看到Socket的影子，那么它到底在哪里呢？还是用图来说话，一目了然。

P'Oe'M!UT,z8w[0/g m[w(lGuestQSC休闲博客8d|[ p)g:mO51Testing软件测试网0lZXT$R-G
图2

h Wg)Y{W0      原来Socket在这里。QSC休闲博客p9o2T!t9v'h
rL51Testing软件测试网;t](Zw
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Socket是什么呢？QSC休闲博客 B
O^Nt
$t*AK,C!t'F0      Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。QSC休闲博客 gG g+C K
!pr2N
W'naGX-l8x4{0你会使用它们吗？QSC休闲博客N{r gJ/D V w
*HE3tmE9s|9R"Q0      前人已经给我们做了好多的事了，网络间的通信也就简单了许多，但毕竟还是有挺多工作要做的。以前听到Socket编程，觉得它是比较高深的编程知识，但是只要弄清Socket编程的工作原理，神秘的面纱也就揭开了。QSC休闲博客
v@hn%v&^8t51Testing软件测试网*d:gY!x.nA Q
      一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，这时你和你的朋友就建立起了连接，就可以讲话了。等交流结束，挂断电话结束此次交谈。   生活中的场景就解释了这工作原理，也许TCP/IP协议族就是诞生于生活中，这也不一定。51Testing软件测试网7{ti s0]p-c7e)rfd

      51Testing软件测试网(I6d#d-aGB5X*L|

图3

      先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。QSC休闲博客.z:N*p4P*lOD g
`(i0f*yG0      在这里我就举个简单的例子，我们走的是TCP协议这条路（见图2）。例子用MFC编写，运行的界面如下：

QSC休闲博客`1^"i$A)E{+\L
\:k&yxyB(T9w0QSC休闲博客7k:K yvuW'S}N51Testing软件测试网by sD k'|$k
图451Testing软件测试网'_*Q1l~ { GsyS

QSC休闲博客E(k'@(gnf
&_fLnu-Tp0QSC休闲博客 @'q wp0v&m4^51Testing软件测试网M7A QvE`$?6L^
图5

      在客户端输入服务器端的IP地址和发送的数据，然后按发送按钮，服务器端接收到数据，然后回应客户端。客户端读取回应的数据，显示在界面上。QSC休闲博客%v xu;q!PL ?
0JF2u^)aZ9R0      下面是接收数据和发送数据的函数：

int   Receive(SOCKET fd,char *szText,int len)51Testing软件测试网gz5va-oT?

r8pa!uf(cu,bS t0{QSC休闲博客@+L^
\3IKN51Testing软件测试网-QQ4w}g/v8k
      int cnt;QSC休闲博客V5^'|-L5J8x"LB51Testing软件测试网+J~Sr!Q?|"q"h
      int rc;51Testing软件测试网K#E{9B5V%l0SPa
)uXp?.SJGuest      cnt=len;51Testing软件测试网i7|`9T![[*Y#v&zH

#k
q!F)d Wv(Xb;p){3K0      while(cnt>0)
!?(Pz._-z0d \`$D%|)X7ruest      {
G}^7K#au,L/m-L0@%WnLsiGuest             rc=recv(fd,szText,cnt,0);QSC休闲博客+^@jWW(Y51Testing软件测试网`_dCQ}[{0w
             if(rc==SOCKET_ERROR)
k0sI6i o/[7s0Hg9d+F rs N$NGuest             {51Testing软件测试网-B9vcq5H/Z
.Qu!G7oY7h6t+mGuest                    return -1;QSC休闲博客X2Q+K0V-QDh|~51Testing软件测试网+j3U(| x$R%ah
            }51Testing软件测试网pA4N?z4o.^

            if(rc==0)

7s-G7{v%^I-lY0                    return len-cnt;

G\1`
wbPT0             szText+=rc;

             cnt-=rc;51Testing软件测试网6~5X$w'ap,n!Y!`

Z7K*X%V*K X0      }

      return len;

}QSC休闲博客G@:u.\u;o
o~1]'yh#d[)]@0QSC休闲博客~[u"[U5I+hC7c'H
)V6y2@T2Xo!w)C1}0int Send(SOCKET fd,char *szText,int len)QSC休闲博客8J,c!q&{ t+L y
.cztKEJ#t0{51Testing软件测试网9_
Y.C*C*H4x)E9}

$A$iL&g~$H)E0      int cnt;51Testing软件测试网p e$_n6B$a2k

      int rc;

      cnt=len;51Testing软件测试网w+J,jV*]

      while(cnt>0)51Testing软件测试网&WK],e8eJ

      {

             rc=send(fd,szText,cnt,0);51Testing软件测试网T@!B&mL$bP0N

2z`TQ@Z0             if(rc==SOCKET_ERROR)51Testing软件测试网;R(UF8N,nV.{

             {51Testing软件测试网\8wD] H]0~Ak/_ Z

U]P
V{0                    return -1;

8UU$Qf.L/D0             }

'xsnD7s0             if(rc==0)

                    return len-cnt;

             szText+=rc;51Testing软件测试网 L5J4Cb9I

             cnt-=rc;

      }51Testing软件测试网;dlL)Y@)ix-iE

_g"~x~$g0      return len;

V2pl3V ?0}51Testing软件测试网3A0WFCjG5Yz0?

9A~\ZS{6K0服务器端：

&z k
gYW^0      在服务器端，主要是启动Socket和监听线程。51Testing软件测试网_$u9lzvi M&c D

#define DEFAULT_PORT     200051Testing软件测试网*o4P2gZ IQ:`:b3[U

*Mr
Px'K8oUF ~l0void CServerDlg::OnStart()51Testing软件测试网,M^#{rU p

{51Testing软件测试网/d!T+mA8Cv[V

Jv@i:n6A8s \0      sockaddr_in local;51Testing软件测试网,m$K6PW7z-oMh

      DWORDdwThreadID = 0;

      51Testing软件测试网AJUg,S4q0y
W

e%z w)aS @*U0      local.sin_family=AF_INET;

      //设置的端口为DEFAULT_PORT。51Testing软件测试网/mrwx!{$K

      local.sin_port=htons(DEFAULT_PORT);51Testing软件测试网s1G$vJh3_h@W`5B2x

      //IP地址设置成INADDR_ANY,让系统自动获取本机的IP地址。51Testing软件测试网4Fkqmg-T@!@a

8}1~v/_ o!b/]4Xg0      local.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY;

XP5? h(I0 

      //初始化Socket51Testing软件测试网L&KC1h%a#X0R w/tZ

      m_Listening = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);51Testing软件测试网,t2a9Lw)mzZ_

6Yn&ai-CZ i0      if(m_Listening == INVALID_SOCKET)

i:[DTF~0      {51Testing软件测试网\1}Ex~3q

8w a4X&xG-J0             return ;51Testing软件测试网)B%mVj}.t/Q

      }51Testing软件测试网 TRK-?Z#cD\.CQ

      //将本地地址绑定到所创建的套接字上

      if(bind(m_Listening,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local)) == SOCKET_ERROR )51Testing软件测试网9@!mfUAzBr"bKqX^

      {

             closesocket(m_Listening);

P.H1x8P/GON!e$l]"U0             return ;

{E5?\!X,LJ:P0      }51Testing软件测试网y ma)X }

      //创建监听线程，这样也能响应界面上操作。

7W/HJdS E_
mrN6}0      m_hListenThread = ::CreateThread(NULL,0,ListenThread,this,0,&dwThreadID);51Testing软件测试网!QX;r(I(X(tj,[X

Vut,`H9BU0      m_StartBtn.EnableWindow(FALSE);

\ hs%M
Rs`x0      m_StopBtn.EnableWindow(TRUE);

E_'U;Eiy0}QSC休闲博客7Dp})a8YM*wWm/u51Testing软件测试网Oy$gxliRc0CK
QSC休闲博客7gO CBJK j6w51Testing软件测试网;uO:BQ}y
监听线程函数：
^$rE@$Ok%_06}^ ?,M!_GuestDWORD WINAPI CServerDlg::ListenThread(LPVOID lpparam)51Testing软件测试网m'x{%KaRr{(w
] S"fe&W&G Q
L*NGuest{51Testing软件测试网"]j _*a2{n"y

      CServerDlg* pDlg = (CServerDlg*)lpparam;

      if(pDlg == NULL)

             return 0;

f&{Wp(U+R0 51Testing软件测试网 [;jj.NGHM

      SOCKET Listening = pDlg->m_Listening;51Testing软件测试网I+SS4^ MO;T

4@6l^4J!pA1Y8] x0      //开始监听是否有客户端连接。51Testing软件测试网"AUNXi:V/q,Y$^

)pT#_9|$i0ex:r0      if(listen(Listening,40) == SOCKET_ERROR)

O;d l4}
?r)tQ;j0      {51Testing软件测试网d@~0j,gzJ4\p&A

             return 0;51Testing软件测试网 d6yObr2N

a@o |Z@/b5[4^c f0      }51Testing软件测试网:\ |Iy ~'\9U

;\)C!`jG0      char szBuf[MAX_PATH];51Testing软件测试网5];MHVlmDp

      //初始化

Z?n }/Q'g0      memset(szBuf,0,MAX_PATH);51Testing软件测试网Jg,R"Sq^N2F4~R:E

      while(1)

      {

z8YwN#NG8A3Zz0             SOCKET ConnectSocket;

             sockaddr_in   ClientAddr;

"_]!q7C3A(UMG n0             int                 nLen = sizeof(sockaddr);

F/@~+@w4bU X;OV n0             //阻塞直到有客户端连接，不然多浪费CPU资源。

             ConnectSocket = accept(Listening,(sockaddr*)&ClientAddr,&nLen);

7E:v3AJ2dw6uH0             //都到客户端的IP地址。51Testing软件测试网^b9{7q#M.D|9sA

Ja x BAw6Vaqp O0             char *pAddrname = inet_ntoa(ClientAddr.sin_addr);51Testing软件测试网3s"B M@3F']l}#n8{(XZ

"ko+h8Z1wxrg;A0            pDlg->Receive(ConnectSocket,szBuf,100);

             //界面上显示请求数据。51Testing软件测试网/ZPY%`*[De3V0Z

d4T^*Fw5l r0             pDlg->SetRequestText(szBuf);51Testing软件测试网-Q T2R(Y1E/]N4{SA.e

"NtRg!`2Maoh0             strcat(szBuf," :我是老猫，收到（");

A1oI6r_v0             strcat(szBuf,pAddrname);51Testing软件测试网1jg`WP9i3^&ZN

             strcat(szBuf,"）");51Testing软件测试网&puM KR

mZ"cS!N0             //向客户端发送回应数据51Testing软件测试网3PbSmY8N0a

5k_gvWB/f7w0             pDlg->Send(ConnectSocket,szBuf,100);

      }

      return 0;51Testing软件测试网FA8VTps5u,]!vc6t

}

      服务器端一直在监听是否有客户端连接，如有连接，处理客户端的请求，给出回应，然后继续监听。51Testing软件测试网.Dh,YA_NW-Iy

b5ZT)d"a({r6|0客户端：51Testing软件测试网)vmYXH[ZR

      客户端的发送函数：51Testing软件测试网6\;_&nQx
?:s@

M$Xw?$r H+_0#define DEFAULT_PORT     2000

void CClientDlg::OnSend()51Testing软件测试网]_!YX$e ^e

*u |m%C(~#N0k |,m0{

-z8fo:BD0L]0      DWORDdwIP = 0;      

      TCHAR szText[MAX_PATH];

      memset(szText,0,MAX_PATH);

      m_IP.GetWindowText(szText,MAX_PATH);51Testing软件测试网:YVF?~ z]B

(f(X,[:l^-gk&n3zM0      //把字符串形式的IP地址转成IN_ADDR结构需要的形式。

$E ulO1gU0      dwIP = inet_addr(szText);51Testing软件测试网T1aM;lo}0{9T.x

      m_RequestEdit.GetWindowText(szText,MAX_PATH);

      sockaddr_in local;

      SOCKET socketTmp;51Testing软件测试网l-D8LV$n0ns

&eE+D%I U4Y;J2~]0      //必须是AF_INET,表示该socket在Internet域中进行通信51Testing软件测试网RV9PR/]:rK Y

#V{MY"{0n0      local.sin_family=AF_INET;

      //端口号51Testing软件测试网Ww.i,M'T&v

L c&e2x
l0      local.sin_port=htons(DEFAULT_PORT);

#N kg mM{7O0      //服务器的IP地址。51Testing软件测试网ZBf+T h$f(xw

      local.sin_addr.S_un.S_addr=dwIP;51Testing软件测试网g/h7P,ugG

      ////初始化Socket

      socketTmp=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);51Testing软件测试网:Fx1pl-`Y$y go

      //连接服务器

      if(connect(socketTmp,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local)) < 0)51Testing软件测试网"S:g`2@?7@x0Q

      {

             closesocket(socketTmp);

\+t`,l,_6P(g0             MessageBox("连接服务器失败。");51Testing软件测试网{3E}H }#~Kd*iK

             return ;

1O[3M
AI+M0      }

      //发送请求，为简单只发100字节，在服务器端也规定100字节。51Testing软件测试网E1sw"J0|%n

      Send(socketTmp,szText,100);

J|8h3e7u0      //读取服务器端返回的数据。

      memset(szText,0,MAX_PATH);

      //接收服务器端的回应。

      Receive(socketTmp,szText,100);51Testing软件测试网oV.AbS~I

 51Testing软件测试网\Fh-LDL^

hxMSO0K!V_c0      TCHAR szMessage[MAX_PATH];

      memset(szMessage,0,MAX_PATH);51Testing软件测试网z{0RB2N x P%Vi JzS

      strcat(szMessage,szText);51Testing软件测试网-j6TAj1k

      //界面上显示回应数据。51Testing软件测试网(Cm+@Huo8X3b

      m_ReplyBtn.SetWindowText(szMessage);

u*d4g6]'l$sC\;E0      closesocket(socketTmp);51Testing软件测试网)N(C;L\'y9t7c
\V

)Gp+{e'Oj#d0}51Testing软件测试网dP? {(SH

X](B`;nzO7cJ?0      客户端就一个函数完成了一次通信。在这里IP地址为何用127.0.0.1呢？使用这个IP地址，服务器端和客户端就能运行在同一台机器上，这样调试方便多了。当然你可以在你朋友的机器上运行Server程序(本人在局域网中测试过)，在自己的机器上运行Client程序，当然输入的IP地址就该是你朋友机器的IP地址了。QSC休闲博客yG-KZ,|1Q1O-_2R6I51Testing软件测试网q%@.]F E3lEB(^/mD
      简单的理论和实践都说了，现在Socket编程不神秘了吧？希望对你有些帮助。