【免费】06TCP多连接建立与稳妥断开1_TCP同时建立连接、分别断开连接资源-CSDN文库

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实验六 TCP 多连接管理

6.1 实验目的

本实验项目实现了 TCP 多连接的建立与稳妥断开。服务端执行监听客户端主动连接建立连

接，数据通信任务完成后，通信过程中配对的 Socket 对象的任一方都可主动发起请求断开连接。

6.2 TCP 连接中多个 Socket 对象的管理

将客户端与服务端的线程对象结合 TCP 通信流程模式可由图6-2进行描绘，它展示了 TCP

通信时服务端两线程的 Socket 对象工作原理及联系。　

网络通信的驱动程序在 TCP 通信过程中执行特别的任务，网络出现的连接请求数据包经

驱动程序识别后，创建用于数据通信的 Socket 对象。驱动程序以链表的形式管理 TCP 服务

端的多个通信的 Socket 对象，用户程序通过 Accept 方法获得这个 Socket 对象。用户程序调

用 Socket 对象的 Close 方法后，资源句柄值仍存在，但对应的资源已被驱动程序回收，这时

Socket 对象不为 null 但是对象成员变为不可用。

处于连接状态的 Socket 对象具有 LocalEndPoint 与 RemoteEndPoint 属性，客户端与服务

端进行通信的两个 Socket 对象形成配对。图6-3指出 Socket 对象间的 IP 与 PORT 分配关系，

在服务端所有已连接的 Socket 对象其本地 Port 与 IP 都是一样的，且 Port 值就是监听端口值。

同个主机可向相同的服务器端口发起多个连接，客户端 Socket 对象本地 IP 值都相同端口值必

须不相同。连到同个服务器的不同主机客户端 Socket 对象的本地端口值随机出现。

图 6-1 TCP 的非正常断开

6.3 TCP 连接的稳妥断开

TCP 实现的是数据双向通信，通信两端调用 Socket 对象的 Shutdown 方法分别指定传输断

开。TCP 通信中配对的 Socket 对象实现稳妥断开，应按照表6-1列出的操作序列执行 Shutdown

1

实验六 2

方法。配对的 Socket 对象没有执行 ShutDown 方法，直接执行 Close 方法将引起程序异常，如

图??。

表 6-1 TCP 连接的稳妥断开

客户端服务端

调用 ShutDown 方法，客户端表示

不再发送数据

服务端收到 FD_CLOSE 消息，开始

断开连接，无后续可接收数据

客户端此时仍可继续接收数据服务端继续向客户端发送后续数据。

服务端调用 ShutDown 方法，表示不

再发送数据。

客户端收到 FD_CLOSE 消息

客户端调用 Close 方法清除资源服务端调用 Close 方法清除资源

通信的断开由任一方主动发起，另一方收到断开请求后仍可继续发送数据，双方都无数据

发送且都执行了 Shutdown 方法后连接稳妥断开。Socket 对象具有 Connected 属性指示连接状

态，false 表示非连接状态。Connected 属性是只读的，无法通过对其赋值控制 Socket 对象的连

接状态，尝试对其赋值将引发异常。

6.4 实验内容

本小节包含项目 TcpManC 实现客户端任务，TcpManS 实现服务端任务，互相配合实现十

个 TCP 连接演示连接建立与稳妥断开操作过程。因为线程对象运行时消耗资源较多，客户端

与服务端由一个工作线程用数组管理通信的十个 Socket 对象。

网络函数任务返回时间是不确定的，程序以异步回调的方式将更加灵活，TCP 通信中常用

的函数有 Accept、Connect、Receive、Send 等，以 Receive 函数说明采用异步方式实现网络任

务的几个关键步骤：

1. 自定义数据结构，封装需要的变量及内存空间，本实验数据结构名称为 StateObject。

2. 编写回调的任务处理函数，本实验中命名为 ReceiveCallback；

3. ReceiveCallback 函数中必须调用 EndReceive 方法完成一次回调任务周期；

4. 线程调用异步函数 BeginReceive，并按规定传入变量；

接收数据的回调任务处理函数 ReceiveCallback 中必须调用 EndReceive 方法完成一次成

功的数据接收，EndReceive 方法的返回整型数值表示接收到的应用数据的字节数。当一方执

行 Shutdown 方法后驱动程序发送不包含用户数据的包，包的头部含有 FD_CLOSE 消息的

标志位，回调函数 ReceiveCallback 仍被调用，这时 EndReceive 方法的返回值为 0。一般用

户数据长度是任意的，回调函数 ReceiveCallback 每次接收的数据长度不能超过最大值，函数

ReceiveCallback 应根据情况继续调用 BeginReceive 函数完成后续数据的接收。实现代码在后

面的小节提供。

函数 ReceiveCallback 的参数必须是 IAsyncResult 接口类型，这个函数将由驱动程序在数

据到达时调用，并传入封装好的 IAsyncResult 类型对象，用户自定义数据结构对象 StateObject

作为 BeginReceive 函数的参数被传入，代码 (StateObject)ar.AsyncState 获取这个结构对象。

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