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();
}
（作者地址：大连市中山区小龙街1号224大连海军舰艇学院 116018 收稿日期：1999.01.29）
