网络编程实用教程第5章、MFC-WinSock类的编程.ppt

第五章 MFC WinSock类的编程,第五章 MFC WinSock类的编程,为简化套接字网络编程，更方便地利用Windows 的消息驱动机制，微软的 MFC提供了两个套接字类，在不同的层次上对Win Socket API函数进行了封装，为编写网络通信程序，提供了两种编程模式。,CAsyncSocket类,异步套节字类在低层次上对Win Sockets API进行了封装。特点：它的成员函数和Windows Sockets API的函数调用直接对应。一个CAsyncSocket对象代表了一个Windows套接字，它是网络通信的端点；将那些与套接字相关的Windows消息变为该类的回调函数。,CSocket类,从CAsyncSocket类派生，是对Win Sockets API的高级封装。继承了CAsyncSocket类的许多成员函数。CSocket类的高级表现在三个方面：CSocket结合archive类来使用套接字。CSocket管理了通信的许多方面，如字节顺序问题和字符串转换问题。CSocket类为Windows消息的后台处理提供了阻塞的工作模式。,CSocket类,在MFC中，有一个名为afxSock.h的包含文件，在这个文件中定义了CAsyncSocket，CSocket，和CSocketFile这三个套接字类。,5.1 CasyncSocket类,CAsyncSocket类从Cobject类派生而来：,图5.1 CAsyncSocket类的派生关系,5.1.1 使用CAsyncSocket类的一般步骤,5.1.1 使用CAsyncSocket类的一般步骤,注意几个问题：阻塞处理：不支持字节顺序的转换,5.1.2 创建CasyncSocket类对象,CAsyncSocket类对象称为异步套接字对象。创建异步套接字对象分为两个步骤：构造一个CAsyncSocket对象:CAsyncSocket aa；创建该对象的底层的SOCKET句柄:aa.Create(),5.1.2 创建CasyncSocket类对象,Create函数创建底层套接字句柄 通过调用CAsyncSocket类的Create()成员函数，创建该对象的底层套接字句柄，决定套接字对象的具体特性。调用格式为：BOOL Create(UINT nSocketPort=0，Int nSocketType=SOCK_STREAM,Long Ievent=FD_READ|FD_WRITE|FD_OOB|FD_ACCEPT|FD_CONNECT|FD_CLOSE,LPCTSTR lpszSocketAddress=NULL);,5.1.2 创建CasyncSocket类对象,举例：创建一个使用27端口的流式异步套接字对象。CAsyncSocket*pSocket=new CAsyncSocket;int nPort=27;pSocket-Create(nPort,SOCK_STREAM);,5.1.3 CAsyncSocket类的消息事件,1六种套接字相关的事件与通知消息 Create函数的参数Ievent为可以选用的符号常量，是在winsock.h文件中定义的：#define FD_READ 0 x01 可以Recv#define FD_WRITE0 x02可以Send#define FD_OOB 0 x04有带外数据到达#define FD_ACCEPT0 x08有连接请求#define FD_CONNECT0 x10连接请求已处理#define FD_CLOSE0 x20套接字已关闭,5.1.3 CAsyncSocket类的消息事件,他们代表MFC 套接字对象可以接受并处理的六种网络事件，当事件发生时，套接字对象会收到相应的通知消息，并自动执行套接字对象响应的事件处理函数。FD_READ事件：通知有数据可读。FD_WRITE事件：通知可以写数据。FD_ACCEPT事件：通知监听套接字有连接请求可以接受。FD_CONNECT事件：通知请求连接的套接字，连接的要求已被处理。FD_CLOSE事件：通知套接字已关闭。FD_OOB事件：通知将有带外数据到达。,5.1.3 CAsyncSocket类的消息事件,2MFC框架对于六个网络事件的处理 按照Windows的消息驱动机制，MFC框架应当把消息发送给相应的套接字对象，并调用作为该对象成员函数的事件处理函数。事件与处理函数是一一映射的。,5.1.3 CAsyncSocket类的消息事件,在afxSock.h文件的CAsyncSocket类的声明中，定义了与这六个网络事件对应的事件处理函数：virtual void OnReceive(int nErrorCode);对应 FD_READ事件virtual void OnSend(int nErrorCode);对应 FD_WRITE事件virtual void OnAccept(int nErrorCode);对应 FD_ACCEPT事件virtual void OnConnect(int nErrorCode);对应 FD_CONNECT事件,5.1.3 CAsyncSocket类的消息事件,virtual void OnClose(int nErrorCode);对应 FD_CLOSE 事件virtual void OnOutOfBandData(int nErrorCode);对应 FD_OOB 事件 当某个网络事件发生时，MFC 自动调用套接字对象对应的事件处理函数。这相当于给了套接字对象一个通知，告诉它某个重要的事件已经发生。所以也称之为套接字类的通知函数或回调函数。,5.1.3 CAsyncSocket类的消息事件,3重载套接字对象的回调函数 如果从CAsyncSocket 类上派生了自己的套接字类，你必须重载应用程序所感兴趣的那些网络事件所对应的通知函数。MFC框架自动调用通知函数，这样可以在套接字被通知的时候来优化套接字的行为。,5.1.4 客户端请求连接到服务器端,服务器端套接字对象已经进入监听状态后，客户应用程序可以调用CAsyncSocket类的Connect()成员函数，向服务器发出一个连接请求：格式一：BOOL Connect(LPCTSTR lpszHostAddress,UINT nHostPort);格式二：BOOL Connect(const SOCKADDR*lpSockAddr,int nSockAddrLen)；,5.1.4 客户端请求连接到服务器端,如果调用成功或者发生了错误，当调用结束返回时，都会发生FD_CONNECT事件，MFC框架会自动调用客户端套接字的OnConnect()事件处理函数，并将错误代码作为参数传送给它。它的原型调用格式如下，void OnConnect(int nErrorCode);nErrorCode=0时 连接成功,服务器接受客户机的连接请求,服务器端使用CAsyncSocket流式套接字对象，按以下步骤来接收客户端的连接请求：1）服务器程序必须首先创建一个CAsyncSocket流式套接字对象，并调用它的Create 成员函数创建底层套接字句柄（监听专用）。2）调用监听套接字对象的Listen成员函数。调用格式是：BOOL Listen(int nConnectionBacklog=5)；,服务器接受客户机的连接请求,当Listen 函数确认并接纳了一个来自客户端的连接请求后，会触发FD_ACCEPT事件，监听套接字会收到通知，表示监听套接子已经接纳了一个客户的连接请求，MFC框架会自动调用OnAccept事件处理函数，原型如下：void OnAccept(int nErrorCode);应重载此函数，在其中调用监听套接字对象的Accept函数，来接收客户端的连接请求。,服务器接受客户机的连接请求,3）创建一个新的空的套接字对象。这个套接字专门用来与客户端连接，并进行数据的传输。称为连接套接字。4）调用监听套接字对象的Accept成员函数，调用格式为：virtual BOOL Accept(CAsyncSocket,发送与接收流式数据,对于流式套接字对象：则使用CAsyncSocket类的Send 成员函数向流式套接字发送数据使用Receive成员函数从流式套接字接收数据。,发送与接收流式数据,1用Send成员函数发送数据格式：virtual int Send(const void*lpBuf,int nBufLen,int nFlags=0);对于一个CAsyncSocket套接字对象，当它的发送缓冲区腾空时，会激发FD_WRITE事件，套接字会得到通知，MFC 框架会自动调用这个套接字对象的OnSend 事件处理函数。应重载这个函数，在其中调用Send成员函数来发送数据。,发送与接收流式数据,2用Receive成员函数接收数据格式：int Receive(Void*lpBuf,Int nBufLen,Int nFlags=0);对于一个CAsyncSocket 套接字对象，当有数据到达它的接收队列时，会激发FD_READ事件，套接字会得到已经有数据到达的通知，MFC框架会自动调用这个套接字对象的 OnReceive事 件处理函数。应重载这个函数，调用Receive成员函数来接收数据。,关闭套接字,1使用CAsyncSocket类的Close成员函数格式：void Close();2使用CAsyncSocket类的ShutDown()成员函数 使用ShutDown()成员函数，可以选择关闭套接字的方式。将套接字置为不能发送数据，或不能接收数据，或二者均不能的状态。格式：BOOL ShutDown(int nHow=sends);receives、both,5.1.8 错误处理,调用CAsyncSocket对象的成员函数后，返回一个逻辑型的值：执行成功，返回TRUE；失败，返回FALSE。调用CAsyncSocket对象的GetLastError()成员函数，来获取更详细的错误代码，并进行相应的处理。格式：int GetLastError();,5.1.9 其它的成员函数,1关于套接字属性的函数SetSocketOpt：设置底层套接字的属性；GetSocketOpt：获取套接字的设置信息；IOCtl：控制套接字的工作模式；,5.1.9 其它的成员函数,2发送和接收数据 如果创建的是数据报类型的套接字：用SendTo()成员函数来向指定的地址发送数据，事先不需要建立发送端和接收端之间的连接用ReceiveFrom()成员函数可以从某个指定的网络地址接收数据。,5.1.9 其它的成员函数,SendTo有两种重载的形式：int SendTo(const void*lpBuf,int nBufLen,UINT nHostPort,LPCTSTR lpszHostAddress=NULL,int nFlags=0);int SendTo(const void*lpBuf,int nBufLen,const SOCKADDR*lpSockAddr,int nSockAddrLen,int nFlags=0);,5.1.9 其它的成员函数,ReceiveFrom也有两种重载的形式:int ReceiveFrom(void*lpBuf,int nBufLen,CString,5.2 CSocket类,CSocket类是从CAsyncSocket类派生而来的，它们的派生关系如图5.2：,图5.2 CSocket类的派生关系,5.2 CSocket类,从CAsyncSocket类派生，是对Win Sockets API的高级封装。继承了CAsyncSocket类的许多成员函数。CSocket类的高级表现在三个方面：CSocket结合archive类来使用套接字。CSocket管理了通信的许多方面，如字节顺序问题和字符串转换问题。CSocket类为Windows消息的后台处理提供了阻塞的工作模式。,5.2.1 创建CSocket对象,分为两个步骤：调用CSocket类的构造函数，创建一个空的CSocket对象。调用此CSocket对象的Create()成员函数，创建对象的底层套接字。调用格式是：BOOL Create(UINT nSocketPort=端口号，Int nSocketPort=SOCK_STREAM|SOCK_DGRAM，LPCTSTR lpszSocketAddress=套接字用的IP)；如果用CArchive对象和套接字一起进行数据传输工作，必须使用流式套接字。,5.2.2 建立连接,CSocket类Connect()、Listen()、Accept()来建立服务器和客户机套接字之间的连接，与基类的使用方法相同。不同点：CSocket的Connect()和Accept()支持阻塞调用。调用Connect()函数时会发生阻塞，直到成功地建立了连接或有错误发生才返回。CSocket对象不调用OnConnect()事件处理函数。,5.2.3 发送和接收数据,数据报套接字：使用SendTo()、ReceiveFrom()成员函数来发送和接收数据。对于流式套接字：使用Send()、Receive()函数来发送和接收数据，调用方式与CAsyncSocket类相同，不同在于：CSocket类的这些函数工作在阻塞的模式。可以将CSocket类与CArchive类和CSocketFile类结合，来发送和接收数据。CSocket对象从不调用OnSend()事件处理函数。,5.2.3 发送和接收数据,CSocket对象在调用Connect、Send、Accept、Close、Receive等成员函数后，这些函数在完成任务之后才会返回。因此，Connect和Send不会导致OnConnect和OnSend被调用。,5.2.4 CArchive类和CSocketFile类,使用CSocket的最大优点在于，程序可在连接的两端通过CArchive对象来进行数据传输。方法是：创建CSocket类对象创建一个基于CSocketFile类的文件对象，并把它的指针传给已创建的CSocket对象，分别创建用于输入和输出的CArchive对象，并将它们与CSocketFile文件对象连接，利用CArchive对象来发送和接收数据。,5.2.4 CArchive类和CSocketFile类,示例代码：CSocket exSocket;CSocketFile*pExFile;CArchive*pCArchiveIn;CArchive*pCArchiveOut;exSocket.Create();pExFile=new CSocketFile(,5.2.4 CArchive类和CSocketFile类,图5.3 CSocket、CArchive和CSocketFile类在传输数据时的作用,5.2.5 关闭套接字和清除相关的对象,资源释放：套节字对象：调用Close()释放。其他对象：包括CArchive对象、CSocketFile对象和CSocket对象，可以将它们销毁；可以不作处理，程序终止时，自动调用对象的析构函数，从而释放占用的资源。,5.3 CSocket类的编程模型,下面给出针对流式套接字的CSocket类的编程模型。分为服务器端和客户端。1、服务器端CSocket sockServ;sockServ.Create(nPort);sockServ.Listen();/启动监听。CSocket sockRecv;/服务器端连接套接字 sockServ.Accept(sockRecv);CSockFile*file;,5.3 CSocket类的编程模型,file=new CSockFile(,5.3 CSocket类的编程模型,2、客户端CSocket sockClient;sockClient.Create();sockClient.Connect(strAddr,nPort);CSockFile*file;file=new CSockFile(,上节课小结,1、两个套接字类：微软的 MFC提供了两个套接字类，在不同的层次上对Win Socket API函数进行了封装，为编写网络通信程序，提供了两种编程模式：CAsyncSocket类CSocket类,上节课小结,2、两个类的区别与联系：CAsyncSocket类：在低层次上对Win Sockets API进行了封装。它的成员函数和Windows Sockets API的函数调用直接对应。一个CAsyncSocket对象代表了一个Windows套接字；将与套接字相关的Windows消息变为类的回调函数。CSocket类：从CAsyncSocket类派生CSocket结合archive类来使用套接字。管理了通信的许多方面，如字节顺序问题和字符串转换问题。提供了阻塞的工作模式。,上节课小结,CAsyncSocket能产生的消息及对应的处理过程：virtual void OnReceive(int nErrorCode);对应 FD_READ事件virtual void OnSend(int nErrorCode);对应 FD_WRITE事件virtual void OnAccept(int nErrorCode);对应 FD_ACCEPT事件virtual void OnConnect(int nErrorCode);对应 FD_CONNECT事件virtual void OnClose(int nErrorCode);对应 FD_CLOSE 事件virtual void OnOutOfBandData(int nErrorCode);对应 FD_OOB 事件,上节课小结,图5.3 CSocket、CArchive和CSocketFile类在传输数据时的作用,5.4 CAsyncSocket类的应用实例,5.4.1 实现目标,一个简单的聊天室：程序采用C/S模式，分为客户端程序和服务器端程序。服务器只能支持一个客户，实际是一个点对点通信的程序。客户端和服务器通过网络交换聊天的字符串内容，并在窗口的列表框中显示。,5.4.2 创建客户端应用程序,1使用MFC AppWizard创建客户端应用程序框架。,CAsyncSocket类的应用实例,2为对话框界面添加控件对象,CAsyncSocket类的应用实例,3为对话框中的控件对象定义成员变量,CAsyncSocket类的应用实例,4创建从CAsyncSocket类继承的派生类,为了能够捕获并响应socket事件，应创建用户自己的套接字类，它应当从CAsyncSocket类派生，还能将套接字事件传递给对话框，以便执行用户自己的事件处理函数。,CAsyncSocket类的应用实例,为套接字类添加响应消息的事件处理成员函数,OnConnect()OnReceive()OnClose(),CAsyncSocket类的应用实例,为套接字类添加一般的成员函数和成员变量,CTalkcDlg*m_pDlg;Void SetParent(CTalkcDlg*m_pDlg);,CAsyncSocket类的应用实例,手工添加其他代码 对于MySocket.h，应在文件开头，添加对于此应用程序对话框类的声明。class CTalkcDlg;对于MySocket.cpp，有四处添加：应在文件开头，添加包含文件说明。#include“TalkcDlg.h”在构造函数中，添加对于对话框指针成员变量的初始化代码：CMySocket：CMySocket()m_pDlg=NULL;,CAsyncSocket类的应用实例,在析构函数中，添加对于对话框指针成员变量的初始化代码：CMySocket：CMySocket()m_pDlg=NULL;为成员函数setParent和事件处理函数OnConnect，OnClose和OnReceive添加代码。,CAsyncSocket类的应用实例,5为对话框类添加控件对象事件的响应函数,CAsyncSocket类的应用实例,6为CTalkcDlg对话框类添加其它的成员函数和成员变量成员变量：CMySocket m_sConnectSocket;/与服务器端连接的套接字成员函数：void OnClose();/用来处理与服务器端的通信。void OnConnect();void OnReceive();,CAsyncSocket类的应用实例,7手工添加的代码 在CTalkcDlg类的talkcDlg.h中添加对MySocket.h的包含命令，来获得对于套接字支持：#include“MySocket.h”在CTalkcDlg对话框类的talkcDlg.cpp中添加对于控件变量的初始化代码：BOOL CTalkcDlg:OnInitDialog()m_strServName=“localhost”;/服务器名 m_nServPort=1000;/服务端口 UpdateData(FALSE);/更新用户界面m_sConnectSocket.SetParent(this);,CAsyncSocket类的应用实例,8添加事件函数和成员函数的代码 主要在CTalkcDlg对话框类的talkcDlg.cpp中和CMySocket类的Mysocket.cpp中，添加用户自己的事件函数和成员函数的代码，要注意，这些函数的框架已经在前面的步骤中，由VC+的向导生成，只要将用户自己的代码填入其中即可。9进行测试,5.4.3 客户端程序的类与消息驱动,图5.18 Talkc客户端程序的类与消息驱动的关系,5.4.4 客户端程序的主要功能的代码和分析,1应用程序类CTalkcApp对应的文件 应用程序类CTalkcApp，对应的文件是talkc.h和talkc.cpp；talkc.h定义了CTalkcApp类，talkc.cpp是该类的实现代码，完全由VC+自动创建，用户不必作任何改动。2派生的套接字类CMySocket对应的文件 CMySocket类对应MySocket.h和MySocket.CPP文件,3对话框类CTalkcDlg对应的文件 对话框类CTalkcDlg，对应的文件是talkcDlg.h和talkcDlg.cpp4其他文件 对于为talkc工程创建的其他文件，如stdafx.h和stdafx.cpp，以及Resource.h和talkc.rc都不需要作任何处理。,5.4.5 创建服务器端程序,同样利用可视化语言的集成开发环境(IDE)来创建服务器端应用程序框架。步骤是：使用MFC AppWizard创建服务器端应用程序框架。为对话框界面添加控件对象为对话框中的控件对象定义相应的成员变量创建从CAsyncSocket类继承的派生类为对话框类添加控件对象事件的响应函数为CTalksDlg对话框类添加其它的成员函数和成员变量手工添加的代码添加事件函数和成员函数的代码进行测试。,5.4.6 服务器端程序的流程和消息驱动,图5.20 Talks服务器端程序的类与消息驱动的关系,5.5 CSocket实现聊天室,服务器端要点：多个客户端可以同时连接一个服务器端；从CSocket类上继承两个派生类；分别用于监听和客户端连接 P175套接字类里定义两个Archieve对象指针和一个CSockFile对象指针 P175对话框类里定义两个Archieve对象指针和一个CSockFile对象指针 P188服务器利用套接字数组保存各个连接的套接字；CPtrList m_connList;P176定义一个消息类CMsg完成对收发信息的存取P190,