網絡通信編程教學設計與實現(xiàn)

黑龍江 徐鑒

網絡通信編程教學設計與實現(xiàn)

黑龍江 徐鑒

交互性是程序設計最大特性，而使用網絡通信技術是實現(xiàn)交互性的真正后臺工具。本文介紹了VC++實現(xiàn)網絡通信編程技術在教學中的實現(xiàn)。它是實現(xiàn)不同客戶進行數據交互、網絡通信的主要工具，并實現(xiàn)了多客戶間的實時聊天。

交互性；VC++；網絡通信

概述

網絡通信主要是在發(fā)送端把信息通過規(guī)定好的協(xié)議進行組裝包，在接收端按照規(guī)定好的協(xié)議把包進行解析，從而提取出對應的信息，達到通信的目的。中間最主要的就是數據包的組裝、過濾、捕獲和分析等處理。

（1）Internet網絡模型

網絡模型：網絡的結構原理和工作原理

OSI參考模型：七層

Internet網絡模型：四層

網絡協(xié)議：指定層上進行數據交換的規(guī)則

Internet的網絡層協(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

套接字(Sockets)：應用程序和網絡協(xié)議的接口

TCPSockets：使用TCP協(xié)議實現(xiàn)可靠的網絡通信

UDPSockets：使用UDP協(xié)議實現(xiàn)效率較高的網絡通信

（3）Visual C++

VisualC++是一個功能強大的、完全可擴展的Windows開發(fā)系統(tǒng)。具有強有力的Internet支持，同時WinSock規(guī)范給應用程序開發(fā)提供了一套簡單的API，并制定了相應規(guī)范。

1Socket概論

Socket在計算機中提供了一個通信端口，可以通過它與任何一個具有Socket接口的計算機通信。應用程序在網絡上傳輸，與使用文件句柄相似，可以對Socket句柄進行讀、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、無差錯的、先后順序一致的、無記錄邊界和非重復的網絡信包傳輸。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。

數據報套接字（DatagramSocket） 它是無連接的服務，它以獨立的信包進行網絡傳輸，信包最大長度為32KB，傳輸不保證順序性、可靠性和無重復性，它通常用于單個報文傳輸或可靠性不重要的場合。TCP/IP協(xié)議族中的UDP協(xié)議使用此類接口，原始數據報套接字（RawSocket） 提供對網絡下層通訊協(xié)議（如IP協(xié)議）的直接訪問，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函數集

主要的系統(tǒng)調用包括：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()-服務器監(jiān)聽是否有連接請求；send()-數據的可控緩沖發(fā)送；recv()-可控緩沖接收；closesocket()-關閉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 聊天程序的設計說明

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

（1）服務器端工作流程：服務器端通過socket()調用創(chuàng)建一個Socket數組后，與指定的本地端口綁定bind()，就可以在端口進行偵聽listen()。如果有客戶端連接請求，則選擇一個空Socket，將客戶端地址賦給這個Socket。然后登錄成功的客戶就可以聊天。

（2）客戶端工作流程：客戶端程序相對簡單，只需要建立一個Socket與服務器端連接，成功后通過這個Socket來發(fā)送和接收數據。

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++網絡通信編程實用案例精選.人民郵電出版社,2006.

[2]李媛媛.VisualC++網絡通信開發(fā)入門與編程實踐.電子工業(yè)出版社,2008.

（作者單位：黑龍江省哈爾濱華夏計算機職業(yè)技術學院）

（編輯 王旸）