用socket接口实现网络异步通信

　　马爱民

　　vc ++ 4.1以上版本的开发环境提供了socket接口，可以方便地进行网络通信。本文是在一个应用程序中利用socket接口实现异步通信，由于在异步通信状态下，服务端和客户端主控程序在等待信息时可以完成其他工作，因此具有更广阔的应用领域。

　　1．建立应用程序框架

　　为了便于说明程序之间的相互关系，假设已用vc ++的appwizard建立了单文档类型的应用程序框架，项目名为asock，它包括以下几个文件：

　　asockapp.h asockapp.cpp

　　mainfraim.h mainfraim.cpp

　　childview.h childview.cpp

　　下面在上述程序框架的基础上编写一个能进行异步通信的应用程序。

　　2．流式套接字通信原理

　　流式套接字因其可靠性高而得到广泛的应用。其通信原理为：服务端和客户端都必须建立通信套接字，而且服务端应先进入监听状态，然后客户端套接字发出连接请求，服务端收到请求后，建立另一个套接字进行通信，原来负责监听的套接字仍进行监听，如果有其他客户发来连接请求，则再建立一个套接字。默认状态下最多可同时接收5个客户的连接请求，并建立通信关系。

　　3．定义mysocket类

　　本例中为了实现套接字的网络异步通信，通过异步套接字类casycnsocket派生出两个新类。代码的生成可以利用classwizard来建立程序框架，给两个派生类取名为mysocket和servesocket，生成时使用的基类为casycnsocket，并可将它们放在同一组文件中（本例是放在mysocket.h和mysocket.cpp中）。接着在classwizard中为mysocket类加入onaccept()和onreceive()两个函数；为servesocket类加入onreceive()函数。注意，这些函数都是重载函数，不能随便给其命名，加入函数的方法是：在classwizard的object ids窗口中选中最后一行，然后在message窗口中选择相应的函数即可。

　　两个派生类的功能是：mysocket类用于在服务端和客户端建立套接字，分别用于监听和通信；servesocket类用于在服务端建立通信套接字，它是在服务端监听到连接请求后才建立的，因此本例中将它作为mysocket类的成员变量。为了使服务端能响应多个客户的请求，可以建立5个servesocket类型的套接字，并设立一个记录器，记录已经收到的请求个数，该记录器在mysocket的构造函数中被置为0。

　　完成异步通信的关键在于上述三个重载函数，它们从网络中传来信息时，可以被自动调用，以完成接收工作。在本例中，onaccept()函数在收到连接请求后，会向客户发出一个代表其序号的信息；两个onreceive()函数都进行提示，并在确认后将收到的信息发送回去。上述两个派生类的源代码在网上，网址为www.pccomputing.com.cn。

　　4．完成服务端或客户端的设置

　　通过菜单项完成的设置工作可以有多种安排方法，本例为了便于显示，将设置工作安排在cchildview类中。首先用资源编辑器在主菜单中增加server和client两个选项，并定义它们的id，然后用classwizard在cchildview类中增加对这两个id的响应函数，并在其中分别创建套接字后进入监听或开始连接。为了便于观察工作进程，可在其中增加相应的输出语句，另外，在childview.h和childview.cpp文件前面必须有#include "mysocket.h"语句。

　　为了简化程序，本程序直接写入服务主机的ip地址，因此，本程序在使用时，服务端是指定的，不能随便改变，但客户端的位置不受限制。

　　5．程序的使用

　　本程序可以在同一网络中的不同主机之间进行异步通信。以两台主机为例，首先在指定的主机上启动本程序，并在菜单中选择server选项，使程序进入监听状态；然后在另一主机上启动本程序并选择client选项，向服务端发出连接请求；服务端收到连接请求后，自动调用onaccept()函数，根据客户端的请求顺序向其发出相应信息；客户端接收到服务端发出的信息后，在屏幕上显示一个提示框，按下“确认”按钮后，客户端将此信息发回服务端；服务端收到客户端发回的信息后，处理方式与客户端相同，就是这样实现了这个信息在两台计算机之间的来回传递。值得注意的是，在等待信息期间，这个程序还可以做其他的工作，比如可以选择菜单上的某个选项等，当然也可以加入其他的工作。

　　运行本程序并选择作为服务端时最多可以同时接收五个客户的请求，因此可以同时运行本程序的六个实例，其中一个设置为服务端，另外五个设置为客户端。由于服务端实际上是用五个套接字分别与客户端通信，因此点对点的通信过程将会互不干扰地进行。

　　6．源程序

　　本文给出框架中被改动过的文件代码（即mysocket和childview的.h和.cpp文件的源代码）如下，这些程序均在vc ++ 6.0下编译通过，并在本文作者单位的网络环境上运行成功。

　　mysocket.h文件：

　　//派生套接字类

　　class servesocket : public casyncsocket

　　{public:

　　 char rx_buf[100];

　　 int serveno;

　　public:

　　 servesocket();

　　 virtual ~servesocket();

　　public:

　　 // classwizard generated virtual function overrides

　　 //{{afx_virtual(servesocket)

　　 public:

　　 virtual void onreceive(int nerrorcode);

　　 //}}afx_virtual

　　}

　　class mysocket : public casyncsocket

　　{

　　public:

　　 servesocket servesocket[5];

　　 int acceptno;

　　 int connectno;

　　 char rx_buf[100];

　　public:

　　 mysocket();

　　 virtual ~mysocket();

　　public:

　　 // classwizard generated virtual function overrides

　　 //{{afx_virtual(mysocket)

　　public:

　　 virtual void onaccept(int nerrorcode);

　　 virtual void onreceive(int nerrorcode);

　　 //}}afx_virtual

　　}

　　mysocket.cpp文件中的有关部分：

　　void servesocket::onreceive(int nerrorcode)

　　{

　　 if(receive(rx_buf,100))

　　 {//重新发出收到的信息

　　 messagebeep(0);

　　 afxmessagebox(rx_buf);

　　 send(rx_buf,10);

　　 }

　　 else

　　 {//接收错误

　　 afxmessagebox("receive failed",14);

　　 return;

　　 }

　　 casyncsocket::onreceive(nerrorcode);

　　}

　　void mysocket::onaccept(int nerrorcode)

　　{

　　 if(acceptno>4) return;

　　 if(!accept(servesocket[acceptno]))

　　 {//接收请求失败

　　 afxmessagebox("accept fail!",12);

　　 }

　　 else

　　 {//接收请求成功

　　 servesocket[acceptno].serveno=acceptno;

　　 switch(acceptno)

　　 {//根据接收次序，向客户端发出信息

　　 case 0:

　　 {servesocket[acceptno].send("message 0",10);break;}

　　 case 1:

　　 {servesocket[acceptno].send("message 1",10);break;}

　　 case 2:

　　 {servesocket[acceptno].send("message 2",10);break;}

　　 case 3:

　　 {servesocket[acceptno].send("message 3",10);break;}

　　 case 4:

　　 {servesocket[acceptno].send("message 4",10);break;}

　　 default:

　　 break;

　　 }

　　// afxmessagebox("accept client!",14);

　　 acceptno++;

　　 }

　　 casyncsocket::onaccept(nerrorcode);

　　}

　　void mysocket::onreceive(int nerrorcode)

　　{

　　 if(receive(rx_buf,100))

　　 {//将收到的信息重新发出

　　 messagebeep(0);

　　 afxmessagebox(rx_buf);

　　 send(rx_buf,10);

　　 }

　　 else

　　 {//接收错误

　　 afxmessagebox("receive failed",14);

　　 return;

　　 }

　　 casyncsocket::onreceive(nerrorcode);

　　}

　　3．childview.h文件中的有关部分

　　class cchildview : public cwnd

　　{

　　...public: mysocket socket_id;

　　 //定义套接字类...protected:

　　 //{{afx_msg(cchildview)}

　　 afx_msg void onpaint();

　　 afx_msg void onclient();

　　 afx_msg void onserver();

　　 //}}afx_msg declare_message_map()

　　}

　　4．childview.cpp文件中的有关部分

　　begin_message_map(cchildview,cwnd )

　　 //{{afx_msg_map(cchildview) on_wm_paint()

　　 on_command(id_client, onclient)

　　 //菜单项id_client将程序设置为客户端 on_command(id_server, onserver)

　　 //菜单项id_client将程序设置为服务端 //}}afx_msg_map

　　end_message_map()

　　void cchildview::onclient()

　　{

　　 cclientdc dc(this);

　　 //creat a socket

　　 socket_id.create();

　　 dc.textout(200,100,"connect",7);

　　 if(socket_id.connect("192.0.0.0",2000))

　　 //服务端主机ip地址和端口号

　　 dc.textout(200,120,"connect fail!",13);

　　 else

　　 dc.textout(200,120,"connect successful!",18);

　　}

　　void cchildview::onserver()

　　{

　　 cclientdc dc(this);

　　 //创建已定义的套接字

　　 socket_id.create(2000);

　　 //为其分配一个端口（2000）

　　 //socket_id.bind(2000,"192.0.0.0");

　　 //端口号和服务端主机ip地址。不同的主机此地址不同。

　　 //开始监听

　　 dc.textout(200,100,"listen",6);

　　 socket_id.listen();

　　}