客户端与服务器端的Socket通信

本栏目责任编辑：冯蕾网络通讯及安全 Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术 第 5 卷第 4 期 (2009 年 2 月) 客户端与服务器端的 Socket通信 夏玲，王伟平 （中南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙 410083） 摘要：介绍有关网络客户服务模型的 socket 通信应用，采用 delphi 中对 Windows API 进行了完美封装的套接字组件，设计了一个实 现面向连接的通信方式的实际例子，说明两者是如何进行通信。 关键词：socket；delphi；通信；客户端；服务器端 中图分类号:TP393 文献标识码:A1 文章编号：1009-3044(2009)04-812-02 The Socket Communication about Client and Server XIA Ling, WANG Wei-ping (School of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083,China) Abstract: Customer service on the network model of the socket communications applications, using the Windows API delphi in the per- fect package for the socket components, a design-oriented means of communication linking the actual example, to explain how they are communicating. Key words: socket; delphi; communication; client; server 1 引言 大部分网络协议的实现都由客户端(Client)和服务器端(Server)来协作完成。 这种模型本质上涉及两个不同的程序，通常这两个 程序在不同机器上运行。 这些机器之间都有网络连接。 服务器端程序提供服务并对来自客户程序的请求作成响应。 而客户端程序 则是在使用者和服务器端程序之间建立某种沟通的渠道，或者是作为使用服务器端提供的某种网络服务的工具。 一个典型的服务器与客户机之间的交互可能如下所示： 1) 客户机提出一个请求； 2) 服务器收到客户机的请求，进行分析处理； 3) 服务器将运行处理的结果返回给客户机。 通常一个服务器需要向多个客户机提供服务。因此对服务器来说，还需要考虑如 何有效地处理多个客户的请求。 2 服务器与客户端的 Socket 通信类型 Socket 的连接类型可以分为两种，分别是面向连接的字节流类型(Sock_stream)和 面向无连接数据报类型(Sock_dgram)。 面向无连接数据报类型的 Socket 工作流程比较简单，双方不需要进行太多的沟 通与交互。客户机直接将用户的请求打包发送到服务器端，省略了建立一个固定信息 通道的过程。服务器端也是直接将处理的结果发送给客户端。每个发送的数据报都携 带有传递所需要的所有地址信息。 其工作流程如图 1 所示。 面向连接的字节流类型的 Socket 工作中有比较严格的操作次序， 工作的原理也 比较复杂。 在这种类型的 Socket 的工作过程中， 必须首先启动服务器端， 通过调用 socket()函数建立一个 Socket 对象，然后调用 Bind()函数将该 Socket 对象和本地网络 地址绑定到一起。再调用 Listen()函数使该 Socket对象处于侦听状态，并规定它的最大 请求的数量。 其工作流程如图 2所示。 总的来说，无连接和面向连接的通信方式各有长处和短处。在仅仅涉及少量的信 息传递的场合可以使用无连接操作； 如果涉及大量信息传递的场合可以采用面向连 接操作。 3 Delphi 的 Socket 组件 3.1 Delphi 中 Socket 的操作方式 根据连接发起的方式以及本地 Socket 要连接的目标，Socket 之间的连接可以分 为：客户端连接、监听连接以及服务器端连接。 Delphi 分别使用 ClientSocket 组件 和 ServerSocket 组件 来操纵客户端 Socket 和服务器端 Socket 的连接和通信。 ClientSocket 组件为客户端组件。 它是通信 的请求方，也就是说，它是主动地与服务器端建立连接。 ServerSocket 组件为服务器端 组件。 它是通信的响应方，也就是说，它的动作是监听以及被动接受客户端的连接请 求，并对请求进行回复。 ServerSocket 组件可以同时接受一个或多个 ClientSocket 组件 收稿日期：2008-12-24 图 1 无连接 Socket 操作流程 图 2 面向连接 Socket 操作流程 ISSN 1009-3044 Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术 Vol.5,No.4,February 2009, pp.812-813 E-mail: info@cccc.net.cn http://www.dnzs.net.cn Tel:+86-551-5690963 5690964 812 网络通讯及安全本栏目责任编辑：冯蕾 的连接请求，并与每个 ClientSocket 组件建立单独的连接，进行单独的通信。 3.2 ServerSocket 的属性设置 ·Port 是通信的端口，必须设置。 在本文实例中设置为 95； ·ServerType 服务器端读写信息类型，设置为 stThreadBlocking 表示异步读写信息，本文实例中采用这种方式。 ·ThreadCacheSize，客户端的最大连接数，就是服务器端最多允许多少客户端同时连接。 本文实例采用默认值 10。 3.3 ClientSocket 的属性 ·Port，是通信的端口，必须与服务器端的设置相同。 否则可能导致两个组件发送的目标端口和接收的端口不一致，无法建立有 效的信息传送连接。 ·ClientType，客户端读写信息类型，应该与服务器端的设置相同，为 ctNonBlocking 表示异步读写信息. ·Host，客户端要连接的服务器的 ip 地址。 必须设置，当然也可以在代码中动态设置。 4 应用实例 4.1 设计思路 实例包括一个服务器端程序与一个客户端程序。 客户端程序可以放到多个计算机上运行,同时与服务器端进行连接通信。 服务器程序实现以下基本功能：1) 在用户登录的时候记录用户登录所在主机的 IP、 主机名称等；2) 显示当前在线用户数量；3) 可对当前在线用户执行注销、重启、关机等操作。 客户端程序实现一些基本功能：1) 显示当前程序的工作状况；2) 实现服务器端发送的注销、重启、关机的操作。 4.2 程序说明 根据功能的实际需要，服务端程序一运行，窗体的 StringGrid 控件就显示已在线用户的基本信息。 代码如下： procedure TfrmServer.displayconnectionsinfo ; //在 stringgrid 中显示在线用户数据 Var i: integer; begin listbox1.Items.Clear; with ServerSocket1 do begin if (length(arrayconnectionstatus)>=1) then stringgrid1.RowCount:=length(arrayconnectionstatus)+1 else stringgrid1.RowCount:=2; with stringgrid1 do begin for i:= 0 to high(arrayconnectionstatus) do begin with arrayconnectionstatus[i] do begin cells[0,i+1]:=inttostr(tcsactiveconnections); cells[1,i+1]:=' '+tcsremotehost; cells[2,i+1]:=' '+tcsremoteaddress; cells[3,i+1]:=' '+inttostr(tcsremoteport); cells[4,i+1]:=' '+tcslocalhost; cells[5,i+1]:=' '+tcslocaladdress; cells[6,i+1]:=' '+inttostr(tcslocalport);listbox1.items.Add(tcsremotehost);end;end;end;end; end; 在窗体上，“执行”按钮的 Click 事件负责向指定的在线用户或全体在线用户发送注销、重启、关机操作指令。 客户端程序通过通信端口接收指令，并做出响应，弹出关机提示对话框，如需要继续使用计算机的在线用户，可点击“取消”按钮。 5 结束语 综上所述，Socket 组件相比其它高级协议组件如 FastNet 组件，它的封装层次较低，程序员可以在它们的基础上自己定义新的高 级协议或者是规定自己的信息交互流程。 利用以上代码，进一步拓展的余地也很大，还可以加入一些更细化的功能，如局域网在线 聊天、点对点传输文件等。 参考文献： [1] 赵秀英.Delphi 网络高级编程[M].北京:人民邮电出版社?,2001.83-85. [2] 申普兵,行明顺,王兆祥,等.计算机网络与通信[M].北京:人民邮电出版社,2006.9-11. [3] 王丰锦,邵新宇.基于 SOCKET 和多线程的应用程序间通信技术 的研究[J].计算机应用，2000,20(6):65-67. [4] 谢希仁.计算机网络[M].第 4版.北京:电子工业出版社,2003.100- 113. [5] 计世网 .统一通信的五大技术热点 [EB/OL]. http://tech.c114.net/ 166/a275630.html. [6] 谢安明 ,邵美珍 .使用 Socket 设计网络通讯程序 [EB/OL]. http:// www.cnki.com.cn/Article/CJFD2001-XXGC200101019.htm. [7] 曹伟.基于网络的远程控制系统[D].长春:吉林大学,2005. 夏玲（1982-），女，江西吉安市人，福建南平铝 业有限公司工程师，中南大学信息科学与工程 学院计算机科学与技术专业工程硕士在读生， 研究方向：计算机网络信息安全与通信技术。 王伟平（1969-），女，中南大学信息科学与工程学院教授，研 究方向：网络与信息安全、匿名通信技术和网络管理。 813