MFC- socket 編程

一、CAsyncSocket類

CAsyncSocket屬於異步非阻塞類。

CAsyncSocket類采用了windows socket中的WSAAsyncSelect模型。CAsyncSocket 類是在很低的層次上對windows socket API進行了封裝，它的成員函數和winsock API的函數調用直接對應，一個CAsyncSocket對象代表了一個windows套接字，它是網絡通信的端點。該類將根據不同的windows套接字消息調用CAsyncSocket類的回調函數。

OnAccept	通知偵聽套接字，它可以通過調用Accept，接受掛起連接請求
OnClose	通知套接字，關閉對它的套接字連接
OnConnect	通知連接套接字，連接嘗試已經完成，無論成功或失敗
OnOutOfBandData	通知接收套接字，在套接字上有帶外數據讀入，通常是忙消息
OnReceive	通知偵聽套接字，通過調用Receive恢復數據
OnSend	通知套接字，通過調用Send，它可以發送數據

網絡應用程序一般采用客戶端/服務器模式，他們使用的CAsyncSocket編程有所不同，下面以表格的形式方式看一下服務器和客戶端之間的不同

序號	服務端	客戶端
1	構造一個套接字 CAsyncSocket sockServer	構造一個套接字 CAsyncSocket sockClient
2	創建SOCKET句柄，綁定到指定的端口 sockServer.Create(nPort);	創建SOCKET句柄，使用默認參數 sockClient.Create();
3	啟動監聽，時刻准備接收連接請求 sockServer.Listen();
4		請求鏈接服務器 sockClient.Connect(strAddress,nPort)
5	構造一個新的空套接字 CAsyncSocket sockRecv; 接收連接 sockServer.Accept(sockRecv);
6	接收數據 sockRecv.Receive(pBuffer,nLen);	發送連接 sockClient.Send(pBuffer,nLen);
7	發送數據 sockRecv.Send(pBuffer,nLen);	接收數據 sockClient.Receive(pBuffer,nLen);
8	關閉套接字對象 sockRecv.Close();	關閉套接字對象 sockClient.Close();

ps：客戶端與服務端都要首先構造一個CAsyncSocket對象，然后使用該對象的Create成員函數來創建底層的SOCKET句柄。服務器端要綁定到特定的端口

對於服務器端的套接字對象，應使用CAsyncSocket::Listen函數進行監聽狀態，一旦收到來自客戶端的鏈接請求，就調用CAsyncSocket::Accept來接收。對於客戶端的套接字對象，應當使用CAsyncSocket::Connect來連接到一個服務器端的套接字對象。建立鏈接之后，雙方就可以按照應用層協議交換數據了。

這里需要注意，Accept是將一個新的空CAsyncSocket對象作為它的參數，在調用Accept之前必須構造這個對象。與客戶端套接字的連接是通過它建立的，如果這個套接字對象退出，連接也就關閉。對於這個新的套接字對象，不需要調用Create來創建它的底層套接字

調用CAsyncSocket對象的其他成員函數，如Send和Receive執行與其他套接字對象的通信，這些成員函數與Windows Sockets API函數在形式和用法上基本是一致的。

關閉並銷毀CAsyncSocket對象。如果在堆棧上創建了套接字對象，當包含此對象的函數退出時，會調用該類的析構函數，銷毀該對象。在銷毀該對象之前，析構函數會調用該對象的Close成員函數。如果在堆上使用new創建了套接字對象，可先調用Close成員函數關閉它，在使用delete來刪除釋放該對象。

CAsyncSocket編程注意問題：

a) 阻塞處理。CAsyncSocket對象專用於異步操作，不支持阻塞工作模式，如果應用程序需要支持阻塞操作，必須自己解決。

b) 字節順序的轉換。在不同的結構類型的計算機之間進行數據傳輸時，可能會有計算機之間字節存儲順序不一致的情況，需要自己對不用的字節順序進行轉換。

c) 字符串轉換。同樣不同結構類型的計算機的字符串順序也可能不同，需要自行轉換。

d)在使用CAsyncSocket之前，必須調用AfxSocketInit初始化WinSock環境，而AfxSocketInit會創建一個隱藏的CSocketWnd對象，由於這個對象由Cwnd派生，因此它能夠接收Windows消息。一方面它會接受各個CAsyncSocket的狀態報告，另一方面它能捕捉系統發出的各種SOCKET事件，其通信流程如下。

二、CSocket類

CSocket是MFC在CAsyncSocket基礎上派生的一個同步阻塞Socket的封裝類。

CSocket類是從CAsyncsocket派生而來的，它繼承了CAsyncsocket對WindowsSockets API的封裝。與CAsyncsocket對象相比，CSocket對象代表了WindowsSockets API的更高一級的抽象化。

a)在使用MFC編寫socket程序時，必須要包含<afxsock.h>都文件。

b) AfxSocketInit() 這個函數，在使用CSocket前一定要先調用該函數,否則使用CSocket會出錯;並且該函數還有一個重要的使用方式，就是在某個線程下使用 CSocket 前一定要調用,就算主線程調用了該函數,在子線程下使用 CSocket 也要先調用該函數,要不會出錯。

c) 還要注意的是, Create 方法已經包含了 Bind 方法,如果是以 Create 方法初始化的前提下不能再調用 Bind ,要不一定出錯。

三、代碼實現

設計兩個對話框應用程序，通過TCP/IP進行通信,使用MFC的CSocket類實現服務器端和客戶端之間的相互通信。

3.1服務器端

服務器端的socket通信需要用到兩個socket：

1. 用來監聽連接的socket
2. 用來和客戶端通信的socket，此socket中保存了客戶端信息

因此服務器端需要添加兩個繼承自CSocket的類，分別起名為CServerSocket、CConnectSocket。

3.1.1 CServerSocket 

　　此socket主要用來監聽客戶端請求，當有請求到來時，MFC框架將調用OnAccept函數，所以我們需要重寫CSocket類的OnAccept函數。

/////////////////////////////////////////////////////////
# ServerSocket.h 文件
/////////////////////////////////////////////////////////
class CServerSocket : public CSocket
{
public:
    CServerSocket();
    virtual ~CServerSocket();

    void OnAccept(int nErrorCode);
    //開啟socket服務
    void StartServer(UINT nPort);
    //發送消息函數
    void MessageSend(const char* pMesg);

private:
    //保存的是客戶端的socket信息
    CConnectSocket m_clientSock;
};

　　在OnAccept函數中調用Accept函數，接受客戶端請求，另外將客戶信息保存到m_clientSock中，使用此套接字對象與客戶端進行通信，發送信息可以直接調用API函數Send。

　　在StartServer函數中做了兩件事兒，創建套接字，監聽套接字。需要主要的是Create函數內部已經對套接字進行了綁定，所以不需要再次綁定。

/////////////////////////////////////////////////////////
# ServerSocket.cpp 文件
/////////////////////////////////////////////////////////
void CServerSocket::OnAccept(int nErrorCode)
{
    Accept(m_clientSock);
    CSocket::OnAccept(nErrorCode);
}

void CServerSocket::StartServer(UINT nPort)
{
    if (!Create(nPort))
    {
        AfxMessageBox(_T("Socket 創建失敗!"));
        return;
    }
    if (!Listen(5))
    {
        AfxMessageBox(_T("Socket 監聽失敗!"));
        return;
    }
}

void CServerSocket::MessageSend(const char* pMesg)
{
    m_clientSock.Send(pMesg, strlen(pMesg) + 1);
}

3.1.2CConnectSocket類

　　此類中保存了客戶端信息，所以用來與客戶端進行通信，重寫了OnSend和OnReceive函數，這兩個函數由MFC框架調用。

/////////////////////////////////////////////////////////
# ConnectSocket.h 文件
/////////////////////////////////////////////////////////
class CConnectSocket : public CSocket
{
public:
    CConnectSocket();
    virtual ~CConnectSocket();

    //函數重寫
    void OnSend(int nErrorCode);
    void OnReceive(int nErrorCode);
};

當客戶端與客戶端連接成功之后服務器端框架會調用OnSend函數給客戶端發送通知。另外，當服務器端接收到客戶端發來的消息之后，MFC框架會調用OnReceive函數，我們可以在此函數中對接收到的消息進行處理。

/////////////////////////////////////////////////////////
# ConnectSocket.cpp 文件
/////////////////////////////////////////////////////////
void CConnectSocket::OnSend(int nErrorCode)
{
    char* pSend = "你好, 我是服務器,我們已經成功建立了連接!";
    Send(pSend, strlen(pSend) + 1);
    CSocket::OnSend(nErrorCode);
}

void CConnectSocket::OnReceive(int nErrorCode)
{
    char bufRecv[1024];
    int nCount = Receive(bufRecv, 1024);
    bufRecv[nCount] = 0;
    CUnicodeAndChar uc;
    CString str = uc.MultiToWide(string(bufRecv));
    AfxMessageBox(str);
    CSocket::OnReceive(nErrorCode);
}