2.4. Додаток ServerSocket

У цьому розділі представлені вихідні тексти додатка SERVER, що виконує прийом повідомлень від додатка CLIENT з використанням протоколу гарантованої доставки TCP і каналу зв'язку. При необхідності можна самостійно організувати передачу даних у зворотному напрямку.

Можливо запускати додатка SERVER і CLIENT як на одному, так і на різних комп'ютерах, з'єднаних локальною або глобальною мережею TCP/IP. У випадку запуску цих додатків на тому самому комп'ютері як адреса IP використається локальна тестова адреса 127.0.0.1.

Створюючи проект для цього, а також всіх інших додатків, варто вказати, що для дозволу зовнішніх посилань необхідно використати бібліотеку об'єктних модулів wsock32.lib або більше нову ws2_32.1ib. Вона потрібна для роботи із програмним інтерфейсом Windows Sockets.

Для підключення зазначених бібліотек з меню Project системи розробки Microsoft Visual C++ версії 6.0 потрібно вибрати рядок Settings. На екрані з'явиться вікно Project Settings, якому варто вибрати вкладку Link. Потім необхідно дописати назви бібліотек у поле Object/library modules і нажати кнопку ОК.

Вихідний текст додатка ServerSocket представлений у листинге 3.1.

Листинг 3.1.

Файл ServerSocket/CServerSocketDlg.h

// ServerSocketDlg.h : header file

//

#if !defined(AFX_SERVERSOCKETDLG_H__4160133E_9E4C_431C_9E18_6B90007B298F__INCLUDED_)

#define AFX_SERVERSOCKETDLG_H__4160133E_9E4C_431C_9E18_6B90007B298F__INCLUDED_

#if _MSC_VER > 1000

#pragma once

#endif // _MSC_VER > 1000

#include <winsock2.h>

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// CServerSocketDlg dialog

class CServerSocketDlg : public CDialog

{

// Construction

private:

void ServerStart();

void ServerStop();

public:

CServerSocketDlg(CWnd* pParent = NULL); // standard constructor

// Dialog Data

//{{AFX_DATA(CServerSocketDlg)

enum { IDD = IDD_SERVERSOCKET_DIALOG };

CEdit m_edtShowData;

int portNum;

//}}AFX_DATA

// ClassWizard generated virtual function overrides

//{{AFX_VIRTUAL(CServerSocketDlg)

protected:

virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support

//}}AFX_VIRTUAL

// Implementation

protected:

HICON m_hIcon;

// Методи для роботи із сокетуми

BOOL InitLib();

// Змінні для роботи із сокетом

SOCKET srv_socket; //Дескриптор серверного сокету

SOCKET clientSocket; // Дескриптор клієнтського сокету

SOCKADDR_IN clientAddr; //Структура sockaddr_in

int css_len; // розмір структури sockadd_in

// Generated message map functions

//{{AFX_MSG(CServerSocketDlg)

virtual BOOL OnInitDialog();

afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);

afx_msg void OnPaint();

afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();

afx_msg LRESULT OnWSAAccept(WPARAM wPararn, LPARAM IParam);

afx_msg LRESULT OnWSANetEvent(WPARAM wParam, LPARAM lParam);

afx_msg void OnClose();

afx_msg void OnBtnStart();

afx_msg void OnBtnStop();

//}}AFX_MSG

DECLARE_MESSAGE_MAP()

private:

void ShowData( char * );

};

//{{AFX_INSERT_LOCATION}}

// Microsoft Visual C++ will insert additional declarations immediately before the previous line.

#endif // !defined(AFX_SERVERSOCKETDLG_H__4160133E_9E4C_431C_9E18_6B90007B298F__INCLUDED_)

Файл ServerSocket/CServerSocketDlg.cpp

// ServerSocketDlg.cpp : implementation file

//

#include "stdafx.h"

#include "ServerSocket.h"

#include "ServerSocketDlg.h"

#ifdef _DEBUG

#define new DEBUG_NEW

#undef THIS_FILE

static char THIS_FILE[] = __FILE__;

#endif

#define WSA_ACCEPT (WM_USER+1)

#define WSA_NETEVENT (WM_USER+2)

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// CAboutDlg dialog used for App About

class CAboutDlg : public CDialog

{

public:

CAboutDlg();

// Dialog Data

//{{AFX_DATA(CAboutDlg)

enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };

//}}AFX_DATA

// ClassWizard generated virtual function overrides

//{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)

protected:

virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support

//}}AFX_VIRTUAL

// Implementation

protected:

//{{AFX_MSG(CAboutDlg)

//}}AFX_MSG

DECLARE_MESSAGE_MAP()

};

CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD)

{

//{{AFX_DATA_INIT(CAboutDlg)

//}}AFX_DATA_INIT

}

void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)

{

CDialog::DoDataExchange(pDX);

//{{AFX_DATA_MAP(CAboutDlg)

//}}AFX_DATA_MAP

}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)

//{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)

// No message handlers

//}}AFX_MSG_MAP

END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// CServerSocketDlg dialog

CServerSocketDlg::CServerSocketDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)

: CDialog(CServerSocketDlg::IDD, pParent)

{

//{{AFX_DATA_INIT(CServerSocketDlg)

portNum = 0;

//}}AFX_DATA_INIT

// Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32

m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);

}

void CServerSocketDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)

{

CDialog::DoDataExchange(pDX);

//{{AFX_DATA_MAP(CServerSocketDlg)

DDX_Control(pDX, IDC_EDIT1, m_edtShowData);

DDX_Text(pDX, IDC_EDT_PORT, portNum);

DDV_MinMaxInt(pDX, portNum, 0, 65535);

//}}AFX_DATA_MAP

}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CServerSocketDlg, CDialog)

//{{AFX_MSG_MAP(CServerSocketDlg)

ON_WM_SYSCOMMAND()

ON_WM_PAINT()

ON_WM_QUERYDRAGICON()

ON_MESSAGE(WSA_ACCEPT,OnWSAAccept)

ON_MESSAGE(WSA_NETEVENT,OnWSANetEvent)

ON_WM_CLOSE()

ON_BN_CLICKED(IDC_BTN_START, OnBtnStart)

ON_BN_CLICKED(IDC_BTN_STOP, OnBtnStop)

//}}AFX_MSG_MAP

END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// CServerSocketDlg message handlers

BOOL CServerSocketDlg::OnInitDialog()

{

CDialog::OnInitDialog();

// Add "About..." menu item to system menu.

// IDM_ABOUTBOX must be in the system command range.

ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);

ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0x000);

CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);

if (pSysMenu != NULL)

{

CString strAboutMenu;

strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);

if (!strAboutMenu.IsEmpty())

{

pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);

pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);

}

}

// Set the icon for this dialog. The framework does this automatically

// when the application's main window is not a dialog

SetIcon(m_hIcon, TRUE); // Set big icon

SetIcon(m_hIcon, FALSE); // Set small icon

portNum = 8888;

UpdateData(FALSE);

// Ініціалізація сокету

if ( !InitLib() )

{

return FALSE;

}

return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control

}

void CServerSocketDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)

{

if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX)

{

CAboutDlg dlgAbout;

dlgAbout.DoModal();

}

else

{

CDialog::OnSysCommand(nID, lParam);

}

}

// If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below

// to draw the icon. For MFC applications using the document/view model,

// this is automatically done for you by the framework.

void CServerSocketDlg::OnPaint()

{

if (IsIconic())

{

CPaintDC dc(this); // device context for painting

SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);

// Center icon in client rectangle

int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);

int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);

CRect rect;

GetClientRect(&rect);

int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;

int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;

// Draw the icon

dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);

}

else

{

CDialog::OnPaint();

}

}

// The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags

// the minimized window.

HCURSOR CServerSocketDlg::OnQueryDragIcon()

{

return (HCURSOR) m_hIcon;

}

BOOL CServerSocketDlg::InitLib()

{

int rc;

WSADATA WSAData;

char szTemp[128];

// Ініціалізація й перевірка версії Windows Sockets

rc = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &WSAData);

if(rc != 0)

{

MessageBox("WSAStartup Error", "Error", MB_OK);

return FALSE;

}

// Відображаємо опис і версію системи Windows Sockets

// у заголовку вікна

wsprintf(szTemp, "Server use %s %s",

WSAData.szDescription,WSAData.szSystemStatus);

SetWindowText( szTemp );

return TRUE;

}

LRESULT CServerSocketDlg::OnWSAAccept( WPARAM wPararn, LPARAM lParam)

{

// При помилці скасовуємо надходження повідомлень

// у головне вікно додатка

if(WSAGETSELECTERROR(lParam) != 0)

{

MessageBox("accept Error","Error", MB_OK);

WSAAsyncSelect(srv_socket, m_hWnd, 0, 0);

return 1;

}

// Визначаємо розмір адреси сокету

css_len = sizeof(clientAddr);

// Дозволяємо установку з'єднання

clientSocket = accept(srv_socket, (LPSOCKADDR)&clientAddr, (int FAR *)&css_len);

if(clientSocket == INVALID_SOCKET)

{

MessageBox("Accept Error, invalid socket", "Error", MB_OK);

return 1;

}

AfxMessageBox("Client connect to server");

// Якщо на даному сокете почнеться передача даних від

// клієнта, у головне вікно додатка надійде

// повідомлення WSA_NETEVENT.

// Це ж повідомлення надійде при розриві з'єднання

int rc = WSAAsyncSelect(clientSocket, m_hWnd, WSA_NETEVENT, FD_READ | FD_CLOSE);

if(rc > 0)

{

MessageBox("WSAAsyncSelect Error", "Error", MB_OK);

return 1;

}

return 0L;

}

LRESULT CServerSocketDlg::OnWSANetEvent(WPARAM wParam, LPARAM lParam)

{

char szTemp[256];

int rc;

// Якщо на сокете виконується передача даних,

// приймаємо й відображаємо ці дані у вигляді

// текстового рядка

if(WSAGETSELECTEVENT(lParam) == FD_READ)

{

rc = recv((SOCKET)wParam, szTemp, 256, 0);

if(rc)

{

szTemp[rc] = '\0';

ShowData( szTemp );

}

}

// Якщо з'єднання завершене, виводимо про це повідомлення

else if(WSAGETSELECTEVENT(lParam) == FD_CLOSE)

{

MessageBox("Connection closed", "Server", MB_OK);

closesocket( clientSocket );

}

return 0L;

}

void CServerSocketDlg::OnClose()

{

closesocket( srv_socket );

closesocket( clientSocket );

WSACleanup();

CDialog::OnClose();

}

void CServerSocketDlg::ServerStart()

{

SOCKET old_socket = srv_socket;

srv_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if(srv_socket == INVALID_SOCKET)

{

return;

srv_socket = old_socket;

}

sockaddr_in serverAddr;

serverAddr.sin_family = AF_INET;

serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

serverAddr.sin_port = htons(portNum);

// Зв'язуємо адреса IP із сокетом

if( bind(srv_socket, (LPSOCKADDR)&serverAddr,

sizeof(serverAddr)) == SOCKET_ERROR)

{

// При помилці закриваємо сокет

MessageBox("Bind error", "Error", MB_OK);

srv_socket = old_socket;

return;

}

TRACE("Bind port: %d ", portNum);

int rc = WSAAsyncSelect(srv_socket, m_hWnd, WSA_ACCEPT, FD_ACCEPT);

if(rc == SOCKET_ERROR )

{

MessageBox("WSAAsyncSelect (Accept) Error", "Error", MB_OK);

srv_socket = old_socket;

return;

}

if ( listen( srv_socket, 5) == SOCKET_ERROR )

{

closesocket(srv_socket);

srv_socket = old_socket;

return;

}

ShowData( "Server start..." );

}

void CServerSocketDlg::OnBtnStart()

{

UpdateData();

ServerStart();

}

void CServerSocketDlg::ShowData(char * szBuf )

{

CString strData;

m_edtShowData.GetWindowText( strData );

strData += szBuf;

strData += "\r\n";

m_edtShowData.SetWindowText( strData );

}

void CServerSocketDlg::OnBtnStop()

{

ServerStop();

}

void CServerSocketDlg::ServerStop()

{

WSAAsyncSelect(srv_socket, m_hWnd, 0, 0);

closesocket( clientSocket );

closesocket( srv_socket );

ShowData( "Server stop..." );

}

Функція InitDialog виконується при створенні вікна додатка перед його відображенням. У цій функції ми викликаємо функція илициализации бібліотеки для роботи із сотетами Initlib.

Обробка повідомлень у додатку, построеном з використанням MFC відбувається з використанням карти повідомлення, код якої перебуває між рядками( макросами ) BEGIN_MESSAGE_MAP(CServerSocketDlg, CDialog) і

END_MESSAGE_MAP(). У ній описана функція окн, які обробляють як стандартні повідомлення WM_CREATE. WM_COMMAND, WM_SIZE, WM_DESTROY, так і користувальницькі повідомлення, такі як WSA_ACCEPT і WSA_NETEVENT.

ON_MESSAGE(WSA_ACCEPT,OnWSAAccept)

ON_MESSAGE(WSA_NETEVENT,OnWSANetEvent)

Т.е. оброблювачем повідомлення, що прийшов у вікно, WSA_ACCEPT виконується функція OnWSAAccept, а повідомлення WSA_NETEVENT - OnWSANetEvent.

Перше з них виникає при установці каналу зв'язку із клієнтом, друге - при надходженні даних від клієнта й при розриві каналу зв'язку.

Функція BOOL CServerSocketDlg::InitLib() инициализирует бібліотеку Windows Sockets і в заголовку вікна відображається поточну версію й опис стану системи Windows Sockets (див. 22-й тім "Бібліотеки системного програміста").

Оброблювач повідомлення WM_CLOSE викликає функцію WSACleanup, що звільняє ресурси, отримані для додатка в системи Windows Sockets.

Оброблювач натискання кнопки Start OnBtnStart() викликає функцію ServerStart, призначення якої очевидно з її назви. Аналогічно при виборі кнопки Stop буде викликана функція ServerStop.

Функція ServerStart створює сокет для роботи з потоком даних і инициализирует його. При цьому використається довільно порт, заданий користувачем у текстовому полі ( наприклад 8888 ).

Далі функція виконує прив'язку сокету до адреси й перемикає сокет у режим прийому для виконання очікування з'єднання із клієнтом, тобто виконує описані нами раніше дії, необхідні для створення каналу зв'язку.

Потім викликається функція WSAAsyncSelect, що як останній параметр передається значення FD_ACCEPT, а в якості передостаннього - значення WSA_ACCEPT. У результаті при надходженні від клієнта запиту на створення каналу зв'язку функція головного вікна додатка одержить повідомлення WSA_ACCEPT.

Перед поверненням керування функція ServerStart виводить повідомлення про запуск сервера в текстове вікно.

ShowData( "Server start..." );

Функція ServerStop скасовує всі повідомлення, що надходять у головне вікно додатки при виникненні подій у мережі, викликаючи функцію WSAAsyncSelect з нульовим значенням двох останніх параметрів:

WSAAsyncSelect(srv_socket, hWnd, 0, 0);

Потім вона закриває сокет, викликаючи функцію closesocket, і виводить у текстовому вікні повідомлення про завершення роботи сервера.

Функція, OnWSAAccept обробляє повідомлення WSA_ACCEPT, виконуючи описану нами раніше процедуру створення каналу зв'язку.

І нарешті, функція OnWSANetEvent виконує прийом рядка повідомлення, отриманої від клієнта, з відображенням цього рядка на екрані в діалоговій панелі.