網(wǎng)絡(luò)通信編程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

黑龍江 徐鑒

網(wǎng)絡(luò)通信編程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

黑龍江 徐鑒

交互性是程序設(shè)計(jì)最大特性，而使用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)交互性的真正后臺(tái)工具。本文介紹了VC++實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信編程技術(shù)在教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)。它是實(shí)現(xiàn)不同客戶進(jìn)行數(shù)據(jù)交互、網(wǎng)絡(luò)通信的主要工具，并實(shí)現(xiàn)了多客戶間的實(shí)時(shí)聊天。

交互性；VC++；網(wǎng)絡(luò)通信

概述

網(wǎng)絡(luò)通信主要是在發(fā)送端把信息通過(guò)規(guī)定好的協(xié)議進(jìn)行組裝包，在接收端按照規(guī)定好的協(xié)議把包進(jìn)行解析，從而提取出對(duì)應(yīng)的信息，達(dá)到通信的目的。中間最主要的就是數(shù)據(jù)包的組裝、過(guò)濾、捕獲和分析等處理。

（1）Internet網(wǎng)絡(luò)模型

網(wǎng)絡(luò)模型：網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)原理和工作原理

OSI參考模型：七層

Internet網(wǎng)絡(luò)模型：四層

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：指定層上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的規(guī)則

Internet的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議：IP協(xié)議；DNS協(xié)議 (輔助協(xié)議)

Internet的傳輸層協(xié)議：TCP協(xié)議；UDP協(xié)議

（2）套接字基礎(chǔ)

套接字(Sockets)：應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的接口

TCPSockets：使用TCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)可靠的網(wǎng)絡(luò)通信

UDPSockets：使用UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)效率較高的網(wǎng)絡(luò)通信

（3）Visual C++

VisualC++是一個(gè)功能強(qiáng)大的、完全可擴(kuò)展的Windows開發(fā)系統(tǒng)。具有強(qiáng)有力的Internet支持，同時(shí)WinSock規(guī)范給應(yīng)用程序開發(fā)提供了一套簡(jiǎn)單的API，并制定了相應(yīng)規(guī)范。

1Socket概論

Socket在計(jì)算機(jī)中提供了一個(gè)通信端口，可以通過(guò)它與任何一個(gè)具有Socket接口的計(jì)算機(jī)通信。應(yīng)用程序在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，與使用文件句柄相似，可以對(duì)Socket句柄進(jìn)行讀、寫操作。將Socket翻譯為套接字，具體分為以下三種類型：

字節(jié)流套接字（StreamSocket） 它提供面向連接的、無(wú)差錯(cuò)的、先后順序一致的、無(wú)記錄邊界和非重復(fù)的網(wǎng)絡(luò)信包傳輸。是最常用的套接字類型，TCP/IP協(xié)議族中的TCP協(xié)議使用此類接口。

數(shù)據(jù)報(bào)套接字（DatagramSocket） 它是無(wú)連接的服務(wù)，它以獨(dú)立的信包進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，信包最大長(zhǎng)度為32KB，傳輸不保證順序性、可靠性和無(wú)重復(fù)性，它通常用于單個(gè)報(bào)文傳輸或可靠性不重要的場(chǎng)合。TCP/IP協(xié)議族中的UDP協(xié)議使用此類接口，原始數(shù)據(jù)報(bào)套接字（RawSocket） 提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)下層通訊協(xié)議（如IP協(xié)議）的直接訪問(wèn)，它一般不是提供給普通用戶的，主要用于開發(fā)新的協(xié)議或用于提取協(xié)議較隱蔽的功能。

圖1 面向連接協(xié)議的SOCKET編程模型

2 常用Socket API

Socket API函數(shù)集

主要的系統(tǒng)調(diào)用包括：socket()-創(chuàng)建Socket；bind()-將創(chuàng)建的Socket與本地端口綁定；connect()與accept()-建立Socket連接；listen()-服務(wù)器監(jiān)聽是否有連接請(qǐng)求；send()-數(shù)據(jù)的可控緩沖發(fā)送；recv()-可控緩沖接收；closesocket()-關(guān)閉Socket。具體如下：

intbind(intsockfd,structsockaddr*my_addr,int addrlen);

intconnect(intsockfd,structsockaddr*serv_addr,intaddrlen);

intlisten(intsockfd，intbacklog);

intaccept(intsockfd,void*addr,int*addrlen);

intclose(sockfd);

int send(int sockfd,const void*msg,int len,int flags);

intrecv(intsockfd,void*buf,int len,unsigned int flags);

3 聊天程序的設(shè)計(jì)說(shuō)明

聊天程序是以客戶端程序登錄服務(wù)器，服務(wù)器提供服務(wù)端連接響應(yīng)，就可以與登錄在同一服務(wù)器上的用戶交談。因此，程序要在TCP/IP環(huán)境下實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端和客戶端兩部分程序。

（1）服務(wù)器端工作流程：服務(wù)器端通過(guò)socket()調(diào)用創(chuàng)建一個(gè)Socket數(shù)組后，與指定的本地端口綁定bind()，就可以在端口進(jìn)行偵聽listen()。如果有客戶端連接請(qǐng)求，則選擇一個(gè)空Socket，將客戶端地址賦給這個(gè)Socket。然后登錄成功的客戶就可以聊天。

（2）客戶端工作流程：客戶端程序相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要建立一個(gè)Socket與服務(wù)器端連接，成功后通過(guò)這個(gè)Socket來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

4 核心代碼分析(這里僅給出核心代碼，其它的代碼可以自行添加)

（1）服務(wù)器端代碼

voidCChatServerDlg::UpdateUser(CClientSocket*pSocket)//聊天用戶Socket信息更新

（2）客戶端代碼

[1]四維科技，等.VisualC++網(wǎng)絡(luò)通信編程實(shí)用案例精選.人民郵電出版社,2006.

[2]李媛媛.VisualC++網(wǎng)絡(luò)通信開發(fā)入門與編程實(shí)踐.電子工業(yè)出版社,2008.

（作者單位：黑龍江省哈爾濱華夏計(jì)算機(jī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

（編輯 王旸）