使用VC++的网络编程总结

1．套接字编程原理 1.1 Client/server 通信模型 1.2 Windows Sockets 规范 1.3 套接字 1.3.1 套接字定义 1.3.2 分类 1.3.3 套接字的作用 1.3.4 端口与地址 1.3.5 套接口属性 2．基本的Windows Sockets API 编程 2.1 常用函数 2.2 TCP 实例 2.3 UDP 实例 2.4 Socket 通信阻塞的解决方法 3．MFC 下的Socket 编程的类 3.1 CAsyncSocket 类 3.2 CSocket 类 3.3 Windows Sockets：带存档的套接字的工作方式 3.4 流式套接字通信的操作顺序 3.5 使用CAsyncSocket 类 3.6 从套接字类派生 3.7 套接字通知 3.8 一个使用CSocket 类的网络通信实例 3.8.1 服务器端应用程序设计(ServerDemo) 3.8.2 客户端应用程序设计(项目名称ClientDemo) 4．套接字的托管实现 4.1 System：：Net：：Sockets 命名空间 4.2 实例：一个新邮件检查器 5. 怎样实现服务器端多线程的socket 功能？ ### 使用VC++的网络编程总结 #### 一、套接字编程原理 ##### 1.1 Client/server 通信模型 在客户/服务器模式中，请求服务的一方被称为**客户端**(client)，提供服务的一方被称为**服务器**(server)。通常情况下，服务程序会在一个已知的地址上监听服务请求。当客户端向此地址发起连接请求时，服务程序会被激活并开始为客户端提供服务。  在图1中，我们可以看到客户端与服务器之间通过网络进行交互的基本模型。服务进程通常是长期运行的，只要系统运行，服务进程就会持续监听，直至被终止或强制关闭。 ##### 1.2 Windows Sockets 规范 Windows Sockets 规范是由Microsoft等公司在90年代初共同制定的一套适用于Windows操作系统的二进制兼容网络编程接口规范。它是以Berkeley UNIX中流行的Socket接口为基础，增加了一些特定于Windows的扩展库函数，使得程序员能够更好地利用Windows的消息驱动机制来进行网络编程。 Windows Sockets的主要目标是提供一套简单统一的应用程序编程接口(API)，让开发者无需深入了解底层网络细节即可编写可以在多种网络环境下运行的应用程序。随着规范的发展，已经出现了Windows Sockets 2版本，但需要注意的是，Microsoft的MFC库目前只支持Windows Sockets 1版本。 ##### 1.3 套接字 **1.3.1 套接字定义** 套接字是一种用于网络通信的通信终结点，是应用程序用来在网络上发送或接收数据包的对象。每个套接字都具有特定的类型，与运行中的进程关联，并且可能有一个名称。目前，套接字主要与其他在同一“通信域”内使用互联网协议组的套接字交换数据。 **1.3.2 分类** 常见的套接字类型包括： - **流式套接字**(SOCK_STREAM)：基于TCP/IP协议，提供可靠的数据传输服务。 - **数据报套接字**(SOCK_DGRAM)：基于UDP协议，不保证数据的可靠传输，但效率较高。 - **原始套接字**(SOCK_RAW)：允许直接访问底层协议。 **1.3.3 套接字的作用** 套接字的主要作用是作为应用程序之间的通信桥梁，它能够实现数据的发送与接收。通过套接字，不同的应用程序可以在网络上进行数据交换。 **1.3.4 端口与地址** 在网络通信中，套接字通过IP地址和端口号来标识。IP地址用于定位网络中的主机，端口号用于区分主机上的不同服务。一个完整的网络通信需要一个五元组来唯一标识：协议、本地地址、本地端口号、远程地址、远程端口号。 **1.3.5 套接口属性** 套接字还具有一些属性，例如： - **类型**：决定了套接字的通信方式（流式或数据报）。 - **协议**：指定了套接字使用的通信协议（TCP、UDP等）。 - **选项**：可以设置一些额外的配置项，比如是否允许重用地址等。 #### 二、基本的Windows Sockets API 编程 ##### 2.1 常用函数 Windows Sockets API包含了一系列常用的函数，如： - **WSAStartup()**：初始化Winsock DLL。 - **WSACleanup()**：卸载Winsock DLL。 - **socket()**：创建一个新的套接字。 - **bind()**：将套接字绑定到特定的地址和端口。 - **listen()**：将套接字设置为监听模式。 - **accept()**：接受传入的连接请求。 - **connect()**：发起连接请求。 - **send()** 和 **recv()**：发送和接收数据。 ##### 2.2 TCP 实例 TCP实例通常涉及到创建套接字、绑定端口、监听连接请求、接受连接以及进行数据收发等步骤。 ##### 2.3 UDP 实例 UDP实例则更侧重于数据包的发送和接收，不需要建立连接。 ##### 2.4 Socket 通信阻塞的解决方法 当套接字处于阻塞模式时，某些操作（如接收或发送数据）可能会阻塞当前线程，直到操作完成。为了解决这个问题，可以使用非阻塞模式或者采用多线程或多进程的方法来处理网络通信。 #### 三、MFC 下的Socket 编程的类 ##### 3.1 CAsyncSocket 类 **CAsyncSocket**类是MFC提供的用于异步套接字编程的类，它可以方便地实现非阻塞通信。 ##### 3.2 CSocket 类 **CSocket**类是基于CAsyncSocket的更高层次封装，提供了更简单的接口来处理网络通信。 ##### 3.3 Windows Sockets：带存档的套接字的工作方式 带存档的套接字允许应用程序记录网络通信的过程，这对于调试和日志记录非常有用。 ##### 3.4 流式套接字通信的操作顺序 流式套接字（SOCK_STREAM）的操作顺序一般包括：创建套接字、绑定端口、监听连接、接受连接、发送数据、接收数据等步骤。 ##### 3.5 使用CAsyncSocket 类 使用CAsyncSocket类时，首先需要创建一个CAsyncSocket对象，然后调用相应的成员函数来处理网络通信。 ##### 3.6 从套接字类派生 开发者可以根据需要从CAsyncSocket或CSocket类派生出自定义的套接字类，以便实现特定的功能。 ##### 3.7 套接字通知 MFC提供了套接字通知机制，可以让应用程序在套接字上有活动时接收到通知。 ##### 3.8 一个使用CSocket 类的网络通信实例 **3.8.1 服务器端应用程序设计(ServerDemo)** 服务器端应用程序设计通常包括初始化Winsock、创建套接字、绑定端口、监听连接请求、接受连接、处理客户端请求等步骤。 **3.8.2 客户端应用程序设计(ClientDemo)** 客户端应用程序设计则主要包括初始化Winsock、创建套接字、连接到服务器、发送数据、接收数据等步骤。 #### 四、套接字的托管实现 ##### 4.1 System::Net::Sockets 命名空间 .NET Framework中的System::Net::Sockets命名空间提供了一系列类来支持套接字编程，这些类可以用于实现TCP和UDP通信。 ##### 4.2 实例：一个新邮件检查器 使用.NET Framework的套接字类可以实现一个简单的邮件检查器应用，该应用能够定时检查邮件服务器上的新邮件。 #### 五、怎样实现服务器端多线程的socket功能？ 为了提高服务器端的并发处理能力，可以采用多线程的方式来处理多个客户端的连接请求。具体实现步骤包括： 1. **初始化**：初始化Winsock环境。 2. **创建套接字**：创建用于监听的套接字。 3. **绑定端口**：将套接字绑定到指定端口。 4. **监听**：开始监听连接请求。 5. **接受连接**：每当有客户端连接时，创建一个新的线程来处理该连接。 6. **处理请求**：在线程中处理客户端发送的数据，并响应。 7. **清理**：处理完毕后，关闭套接字并释放资源。 通过这种方式，服务器可以同时处理多个客户端的请求，从而提高系统的整体性能。