(Visual-C程序设计及实践)第9章网络编程

第9章网络编程-2-本章目标理解计算机网络编程的概念理解TC/IP协议规范理解WindowsSockets编程规范掌握客户/服务器编程模型掌握使用CAsyncSocket类进行UDP异步编程的方法掌握使用CAsyncSocket类进行TCP异步编程的方法掌握使用CSocket类进行TCP同步编程的方法网络编程基础—网络通信基本原理地址:192.168.0.1地址:192.168.0.2协议协议端口端口网络协议就是网络之间沟通、交流的桥梁。网络协议是计算机在网络中实现通信时必须遵守的约定，是对信息传递的速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等做出规定并制定出标准-3-网络编程基础—数据封装数据打包的过程称为封装，就是在数据前面加上特定的协议头部协议头数据数据-4-网络编程基础—IP地址和端口IP地址：网络中每台计算机都必须有一个唯一的IP地址，IP地址一共32位，占4个字节，常用“点分十进制”的格式来表示，例如192.168.0.16。端口：用不同的端口号来标示同一个主机中正在进行通信的不同应用程序，端口也是一个逻辑数据，共16为，占2个字节。-5-网络编程基础—套接字和字节序套接字由美国伯克利大学在Unix上推出了一种应用程序访问通信协议的调用：Socket（套接字）套接字存在于通信区域中，通信区域也叫地址族，它是一个抽象的概念，主要用于将通过套接字通信的进程的共有特性综合在一起套接字通常只与同一区域的套接字交换数据（也有可能跨区域通信，但这只在执行了某种转换进程后才能实现）。WindowsSockets只支持一个通信区域：网际域(AF_INET)，这个域被使用网际协议簇通信的进程使用。套接字是一种内核对象，内核对象可以简单理解为由操作系统维护的一种数据结构。-6-网络编程基础—套接字和字节序字节序不同的计算机存放多字节值时，顺序可能会不同，有的是起始地址存放低位字节(低位先存)，有的是起始地址存放高位字节(高位先存)。主机字节序：基于Intel的CPU，即常用的PC机使用的是低位先存。网络字节序：为保证数据的正确性，在网络协议中需要指定网络字节顺序，TCP/IP协议使用16位整数和32位整数的高位先存格式。-7-网络编程基础—WindowsSocketsWindowsSockets是Windows下得到广泛应用的、开放的、支持多种协议的网络编程接口从程序员的角度看WindowsSocket是一组用于网络通信的可调用的API函数。-8-网络编程基础—客户/服务器模式在TCP/IP网络通信中，两个应用程序（进程）间的通信模式是客户/服务器（Client/Server）模式。一般称等待被其他进程连接的一端为服务器，而连接其他进程的一端为客户端。客户/服务器模式的建立基于以下两点：非对等作用和通信完全是异步的。该模式在操作过程中采取的是主动请示方式。-9-网络编程基础—客户/服务器模式服务器工作过程：(1)打开一个通信信道（端口）并告知本地主机，它准备在某一个公认的地址（IP地址）上接受客户的连接请求；(2)进入监听状态，等待客户请求到达该端口；(3)接收到客户端服务请求，处理该请求并发送应答信号；(4)返回到第2步，等待另一客户端请求；(5)关闭服务器。客户端工作过程：(1)打开一个通信通道，并连接到服务器所在的特定端口；(2)向服务器发送服务请求报文，等待并接收应答，可继续提出请求；(3)请求结束后，关闭通信。-10-网络编程基础—SOCKETAPI编程Blocking和Non_blocking模式使用SocketAPI加载SocketApi库创建Socket套接字描述符绑定Socket套接字描述符监听套接字接收数据接受数据并销毁相关资源建立客户端程序-11-网络编程基础—MFC对WinSock的支持CAsyncSocket类：用于异步非阻塞通信的Socket封装类，封装了WindowsSocketsAPI函数，实现了TCP和UDP协议的通信操作，可方便地进行底层的网络事件通知及信息传输控制CSocket类：是CAsyncSocket类的派生类，用于同步阻塞通信的类。该类在内部实现了同步通信机制，用于操作通讯过程的函数和父类CAsyncSocket类同名-12-网络编程基础—MFC对WinSock的支持CAsyncSocket类和CSocket类的常用成员函数：虚函数函数说明适用协议Create()创建套接字，并绑定到指定IP地址和端口上TCP/UDPListen()进入监听状态TCPAccept()接受客户端连接，返回新的套接字TCPConnect()连接到服务器端TCPSend()发送数据TCPSendTo()发送数据UDPReceive()接收数据TCPRecieveFrom()接收数据UDPClose()关闭套接字TCPGetPeerName()获得另一端的IP地址和端口信息TCPGetSockName()获得本机绑定的IP地址和端口信息TCP/UDP-13-网络编程基础—MFC网络编程方法①包含afxsock.h文件，一般在stdafx.h文件中包含该文件，。②调用全局函数AfxSocketInit()初始化WinSock库。③创建CAsyncSocket或CSocket类的派生类。可以覆盖OnAccept()、OnRecieve()等函数以实现事件通知效果。④选择使用TCP或UDP协议进行通信。⑤创建CAsyncSocket、CSocket类或者这两个类的派生类的对象，然后调用Create()函数创建套接字。⑥通信完毕，调用Close()成员函数关闭Socket。-14-UDP通信编程—UDP异步通信使用CAsyncSocket类进行UDP进行异步编程的步骤：①创建CAsyncSocket类派生类。②创建CAsyncSocket类派生类对象。③调用Create()成员函数创建套接字（Socket），并将套接字绑定到本地IP地址和端口上。④让应用程序进入等待接收数据状态，这一步系统自动进行。⑤接收其他通信端发来的数据。⑥向其他通信端发送数据。⑦通信完毕后，关闭套接字，若是栈对象，对象在离开作用域时析构函数内自动进行关闭操作。-15-UDP通信编程—创建CAsyncSocket类派生类CAsyncSocket类是一个异步通讯类实现了事件通知机制，通过虚函数机制通知应用程序，为了使用这种虚函数机制，需要从CAsyncSocket派生子类，并重新定义相应的虚函数虚函数函数说明适用协议OnAccept()在TCP协议通信中，当服务器端收到客户端的连接请求时，该函数被框架自动调用。在子类中覆盖该函数，可以调用Accept()成员函数接受连接TCPOnRecieve()当本机缓冲区接收到数据时，该函数自动被框架调用，一般在该函数内调用Receive()或RecieveFrom()接收数据TCP/UDPOnConnect()当通讯成功建立连接后，该函数自动被框架调用TCPOnSend()当可以发送数据时，该函数自动被框架调用，一般在该函数内调用Send()成员函数发送数据TCP/UDPOnClose()当连接被关闭时，该函数自动被框架调用TCPOnOutOfBandData()当带外数据可用时，该函数自动被框架调用TCP-16-UDP通信编程—创建套接字CAsyncSocket类的派生类必须实例化对象，然后调用Create()成员函数创建套接字（Socket）：nSocketPort：要绑定的端口号，若是0，表明由系统自动分配一个可用端口。nSocketType：套接字类型，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAMlEvent：需要CAsyncSocket类关注的网络事件，lpszSocketAddress：指定要使用的本机IP地址BOOLCreate(UINTnSocketPort=0,intnSocketType=SOCK_STREAM,longlEvent=FD_READ|FD_WRITE|FD_OOB|FD_ACCEPT|FD_CONNECT|FD_CLOSE,LPCTSTRlpszSocketAddress=NULL);-17-UDP通信编程—创建套接字lEvent是需要CAsyncSocket类关注的网络事件，这些事件正好对应了CAsyncSocket类的各个用于处理事件的虚函数，各个事件的用法如下：事件事件说明对应的虚函数FD_ACCEPT在TCP协议通信中，当服务器端收到客户端的连接请求时，CAsyncSocket类触发该事件。OnAccept()FD_READ当本机缓冲区接收到数据时，CAsyncSocket类触发该事件OnRecieve()FD_CONNECT当通讯成功建立连接后，CAsyncSocket类触发该事件OnConnect()FD_WRITE当可以发送数据时，CAsyncSocket类触发该事件OnSend()FD_CLOSE当连接被关闭时，CAsyncSocket类触发该事件OnClose()FD_OOB当有带外数据可用时CAsyncSocket类触发该事件OnOutOfBandData()-18-UDP通信编程—创建套接字CAsyncSocketsocket;//实例化对象//创建一个数据报(UDP)套接字，并绑定到端口3000上，//绑定到所有本机IP地址上socket.Create(3000,SOCK_DGRAM);利用CAsyncSocket类创建使用UDP协议的套接字（Socket）的示例代码如下：-19-UDP接收数据//RecieveFrom()成员函数的原型如下：intReceiveFrom(void*lpBuf,intnBufLen,CString&rSocketAddress,UINT&rSocketPort,intnFlags=0);要接收数据，只需要在其派生类中的OnRecieve()函数中调用CAsyncSocket::RecieveFrom()函数即可。其中，各参数的含义如下：lpBuf，接收数据的缓冲区地址。nBuflen，接收数据的缓冲区的大小，用字节数来表示。rSocketAddress，另一端的IP地址。rSocketPort，另一端的端口。nFlags，接收数据的标志，一般都使用0。//使用RecieveFrom()函数接收数据的示例代码如下TCHARsBuf[255]={0};//定义接收数据的缓冲区CStringsRemoteIP;//远端IPUINTnRemotePort;//远端端口//接收数据ReceiveFrom(sBuf,254*sizeof(TCHAR),sRemoteIP,nRemotePort);-20-UDP发送数据//该函数的原型如下：intSendTo(constvoid*lpBuf,intnBufLen,UINTnHostPort,LPCTSTRlpszHostAddress=NULL,intnFlags=0);使用CAsyncSocket类发送数据，只需要在需要发送数据的地方直接调用SendTo()函数即可。其中，各参数的含义如下：lpBuf，要发送数据的缓冲区地址。nBufLen，要发送的数据的字节数。nHostPort，对方的端口号。lpszHostAddress，对方的IP地址。nFlags，数据发送标志，一般为0。//使用SendTo()函数发送数据的示例代码如下：CStringstr=_T(“hello”);m_ChatSocket.SendTo(str,str.GetLength()*sizeof(TCHAR),3000,_T(“192.168.0.2”));-21-TCP通信编程—创建套接字与UDP协议不同，TCP协议通信时，首先要通过三次握手，以建立通信双方的连接。表现在编程方面，具有严格的服务器和客户端之分。服务器端需要首先处于监听状态，客户端要主动发起连接操作，服务器端接收