📄 svrsocket,cltsocket控件源码.htm
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<title>New Page 1</title>
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<p align="center"><font size="5">ServerSocket，ClientSocket控件源码</font></p>
<table border="1" width="100%" bgcolor="#C0C0C0">
<tr>
<td width="100%">ServerSocket，ClientSocket控件源码 <br>
<br>
本篇将通过一次Socket通信操作来对ServerSocket和ClientSocket这两个控件的源码进行一次阅读，希望能理出一个脉络来，以供大家参考。其实说得确切一点，应该是对Scktcomp这个单元进行解读，但由于这个单元的代码太多了，所以不可能面面俱到，我试图以非阻塞式的通信来一步步说明它们是怎么样封装WinSock的API的，至于阻塞式的，在ServerSocket和ClientSocket并不常用，所以这一篇就不打算说了，可能源码中会有一些忽略掉，以后有时间来补一篇阻塞式的阅读吧。虽然现在Delphi已经用Indy控件替换了SS和CS等网络控件，但毕竟这两个控件是对Socket函数进行封装，学习它怎么样封装也好吧。<br>
<br>
在这之前，须对WinSock有一个大概的了解，但也仅止大概，对Socket编程有一个总体的掌握行了，毕竟那不是我的能力所及。想要系统一点的学习Socket，可以去网上下WinSocket的中文文档以及参考MSDN。<br>
<br>
以下是说明这个过程中各个函数的声明<br>
<br>
在开始使用WinSock的Api的时候，必须加载WinSock Dll的相应版本，这时用到的函数是：<br>
<br>
int WSAStartup (<br>
WORD wVersionRequested, <br>
LPWSADATA lpWSAData <br>
);<br>
wVersionRequested指定用到的WinSock的最低版本，高字节指定副版本，低字节指定主版本，关于WinSock的版本，详见MSDN。<br>
<br>
lpWSAData结构类型，系统把加载进去的版本信息添加到这个结构中。<br>
<br>
该函数成功返回0，不成功则返回几个错误代码之一<br>
<br>
这个函数和WSACleanup对应，查看MSDN<br>
<br>
从MSDN列出一个例子：<br>
<br>
WORD wVersionRequested;<br>
<br>
WSADATA wsaData;<br>
<br>
int err;<br>
<br>
<br>
<br>
wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 2 );<br>
<br>
<br>
<br>
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );<br>
<br>
if ( err != 0 ) {<br>
<br>
/* Tell the user that we could not find a usable */<br>
<br>
/* WinSock DLL. */<br>
<br>
return;<br>
<br>
}<br>
<br>
调用上面的函数之后，就可以用下面的函数来创建一个Socket了，Socket是WinSock定义的数据类型（整数），相当于句柄，用于标识系统中的每一个Socket连接<br>
<br>
SOCKET socket (<br>
int af, <br>
int type, <br>
int protocol <br>
);<br>
Af协议标志，Internet协议族的标志是PINET。<br>
<br>
Type 协议类型志，SOCISTREAM表明是面向连接的字节流类型，SOCIDGRAM表明是面向无连接的数据报类型。<br>
<br>
Protocol Socket采用的协议类型，如果采用IPPROTO_TCP常数就是采用了TCP协议。<br>
<br>
如果调用失败，会返回INVALID_SOCKET值，正常的Socket取值范围是1～INVALID_SOCKET-1;<br>
<br>
下面的函数将Socket与特定的主机进行绑定：<br>
<br>
int bind (<br>
SOCKET s, <br>
const struct sockaddr FAR* name, <br>
int namelen <br>
);<br>
S就是一个Socket，由Socket()函数返回得到的。<br>
<br>
Name是sockaddr结构的变量<br>
<br>
Namelen是Name结构的长度。<br>
<br>
如果函数调用成功，将返回0，如果不成功，将返回SOCKET_ERROR，可以从WSAGetLastError.函数获得错误代码。<br>
<br>
现在说sockaddr这个结构，在Winsock中其实有两个功能相似的结构，它们是：<br>
<br>
struct sockaddr {<br>
<br>
u_short sa_family;<br>
<br>
char sa_data[14];<br>
<br>
};<br>
<br>
struct sockaddr_in {<br>
<br>
short sin_family;<br>
<br>
u_short sin_port;<br>
<br>
struct in_addr sin_addr;<br>
<br>
char sin_zero[8];<br>
<br>
};<br>
<br>
这两个结构在Delphi中被声明为一个变体记录，这两个指定通信的本地主机地址，本地协议端口，另外还有通信过程中使用的协议类型。<br>
<br>
其中：sin_family规定了哪个协议用来实现套按字连接。WinSock必须设置常数AF_INET<br>
<br>
sin_port;：WinSock应用程序使用的端口号<br>
<br>
sin_addr：这个是32位IP地址<br>
<br>
sin_zero[8];这个保留，没有使用。<br>
<br>
Server端必须调用Bind()函数，设计时可以将地址设定为INADDR_ANY，这样WinSock会自动加入机器正确的地址.<br>
<br>
以下是客户端向服务端连接时调用的函数<br>
<br>
int connect (<br>
SOCKET s, <br>
const struct sockaddr FAR* name, <br>
int namelen <br>
);<br>
函数里的参数和bind()一个，不多说了，函数成功时返回0，否则返回SOCKET_ERROR。<br>
<br>
服务端在Bind之后，调用下面函数进行监视。<br>
<br>
int listen (<br>
SOCKET s, <br>
int backlog <br>
);<br>
其中backlog是可以建立的最大连接数，如果值设为SOMAXCONN，将由Socket的服务提供商设定一个合理的值，这个值不确定。<br>
<br>
函数成功时返回0，否则返回SOCKET_ERROR。<br>
<br>
当客户端连接服务端，服务端调用下面函数接收客户的请求，并向客户机发送应答信息<br>
<br>
SOCKET accept (<br>
SOCKET s, <br>
struct sockaddr FAR* addr, <br>
int FAR* addrlen <br>
);<br>
其中中addr是用来保存客户机地址信息的指针<br>
<br>
Addrlen是addr的长度一般是Sizeof(addr)<br>
<br>
如果函数成功，则返回一个Socket，这个Socket才是与客户实际通信的套接字，原来的那个Socket继续监视其他客户端的连接<br>
<br>
以下几个是用个服务机和客户机通信的函数，<br>
int send (SOCKET s,const char FAR * buf, int len,int flags );<br>
在面向连接的情况下发送数据<br>
int recv (SOCKET s, char FAR* buf, int len, int flags );<br>
在面向连接的情况下接收数据<br>
另外还有sendto和recvfrom用于无连接情况，具体查MSDN<br>
其中Buf是发送或接收的缓冲区，Len是缓冲区的大小，Flags是网络呼叫产生方式标志，值可以为0，MSG_DONTROUTE或 MSG_OOB用途具体看MSDN。<br>
通信完毕后，需要关闭Socket，函数声明如下：<br>
int closesocket (<br>
SOCKET s <br>
);<br>
在程序的最后，需要调用下面的函数，结束WinSock DLL<br>
int WSACleanup (void);<br>
函数成功时返回0，否则返回SOCKET_ERROR。<br>
<br>
<br>
下面开始TServerSockett和TClientSocket的原代码阅读：<br>
不过在分析之前，先要明白，对于WinSock的封装其实是由ScktComp单元的几个类一起完成的，它们的关系是：<br>
<br>
TServerSocket继承于TCustomServerSocket<br>
<br>
TCustomServerSocket继承于TCustomSocket<br>
<br>
TCustomSocket继承于TAbstractSocket而TAbstractSockeet的上级则是TComponent了<br>
<br>
TClientSocket继承于TCustomSocket<br>
<br>
另外还有几个类：<br>
<br>
TServerWinSocket和TClientWinSocket以及TServerClientWinSocket继承TCustomSocket<br>
<br>
它们才是真正封装Socket的类。作为上面提到的类的成员存在<br>
<br>
此外还有几个用于阻塞式传输的类。这里就忽略不讲了，以后有机会再补上来吧。 <br>
<br>
<br>
<br>
以ServerSocket和ClientSocket的一次操作流程来跟踪它们的源代码，看看他们是怎么样封WinSocket的。以非阻塞方式来例子。<br>
<br>
<br>
<br>
1． ServerSocket要创建，构造函数如下：<br>
<br>
（11）<br>
<br>
constructor TServerSocket.Create(AOwner: TComponent);<br>
<br>
begin<br>
<br>
inherited Create(AOwner);<br>
<br>
FServerSocket := TServerWinSocket.Create(INVALID_SOCKET);<br>
<br>
InitSocket(FServerSocket);<br>
<br>
FServerSocket.ThreadCacheSize := 10;<br>
<br>
end;<br>
<br>
inherited Create(AOwner);是继承自TComponent的构造函数。<br>
<br>
接下来创建它的一个成员，这是一个TServerWinSocket的对象，这个才是真正封装SocketApi的类，等一个讨论它。事实上这个构造函数继承自它的父类TCustomServerSocket<br>
<br>
接下来调用InitSocket(FServerSocket);这是ServerSocket的祖先类TAbstractSocket的一个方法，传入参数是成员FserverSocket完成的功能是将ServerSocket的事件指针指向TServerWinSocket的事件，使其能处理Socket触发的事件。<br>
<br>
最后，设置FServerSocket允许连接的线程数，这里为10。<br>
<br>
<br>
<br>
好，现在回过头来看看FServerSocket := TServerWinSocket.Create(INVALID_SOCKET);做了什么：<br>
<br>
（111）<br>
<br>
constructor TServerWinSocket.Create(ASocket: TSocket);<br>
<br>
begin<br>
<br>
FConnections := TList.Create;<br>
<br>
FActiveThreads := TList.Create;<br>
<br>
FListLock := TCriticalSection.Create;<br>
<br>
inherited Create(ASocket);<br>
<br>
FAsyncStyles := [asAccept];<br>
<br>
end;<br>
<br>
首先创建两个TList对象，一个是FConnections，代表各个处理客户连接的Socket，它对应于属性：property Connections[Index: Integer]: TCustomWinSocket，你可以通过这个属性对各个客户连接进行操作。FActiveThreads 管理由Connections 数组确定的的客户端连接线程TServerClientThread，它对应的属性是ActiveThreads，这个是只读属性，返回当前正在使用的TServerClientThread对象的个数。接下来创建互斥量对象，用于线程同步的处理。<br>
<br>
到这里又调用其父类的构造函数，传递的参数就是ServerSocket给的值INVALID_SOCKET，（想想上面提到的这个值的意义）<br>
<br>
好，再继续跟踪，到其父类的构造函数去看一下，我们这时应该保留一个问题，按照WinSock的编程模式，刚开始应该是初始化Winsock.DLL，并调用绑定监听函数，这些API是什么在地方被调用呢？<br>
<br>
（1111）<br>
<br>
constructor TCustomWinSocket.Create(ASocket: TSocket);<br>
<br>
begin<br>
<br>
inherited Create;<br>
<br>
Startup;<br>
<br>
FSocketLock := TCriticalSection.Create;<br>
<br>
FASyncStyles := [asRead, asWrite, asConnect, asClose];<br>
<br>
FSocket := ASocket;<br>
<br>
FAddr.sin_family := PF_INET;<br>
<br>
FAddr.sin_addr.s_addr := INADDR_ANY;<br>
<br>
FAddr.sin_port := 0;<br>
<br>
FConnected := FSocket <> INVALID_SOCKET;<br>
<br>
end;<br>
<br>
首先调用TObject的构造函数，<br>
<br>
再调用Sartup;分析完这个函数再看里面的代码，这里可以猜测它里面会调用WSAStartup函数。<br>
<br>
接下来看到从ServerSocket传过来的参数指定给了TCustomWinSocket的成员，还有下面几个成员的设置，可以肯定，这里是对Socket进行初始化，结合开头所讲的知识，再看看源代码。应该不难理解了吧。<br>
<br>
再看看Startup的源码：<br>
<br>
（11111）<br>
<br>
procedure Startup;<br>
<br>
var<br>
<br>
ErrorCode: Integer;<br>
<br>
begin<br>
<br>
ErrorCode := WSAStartup($0101, WSAData);<br>
<br>
if ErrorCode <> 0 then<br>
<br>
raise ESocketError.CreateResFmt(@sWindowsSocketError,<br>
<br>
[SysErrorMessage(ErrorCode), ErrorCode, 'WSAStartup']);<br>
<br>
end;<br>
<br>
这是一个全局函数，看到其中一行重要的代码了，<br>
<br>
ErrorCode := WSAStartup($0101, WSAData);WinSock就是在这里被初始化的。<br>
<br>
而在服务端没有建立监听之时，Socket就在上面被默认设置了。<br>
<br>
好，现在ServerSocket的成员FserverSocket的创建就完成了，再回到最上面，<br>
<br>
FServerSocket := TServerWinSocket.Create(INVALID_SOCKET);之后，便是<br>
<br>
InitSocket(FServerSocket);了，看看它的代码：<br>
<br>
（12）<br>
<br>
procedure TAbstractSocket.InitSocket(Socket: TCustomWinSocket);<br>
<br>
begin<br>
<br>
Socket.OnSocketEvent := DoEvent;<br>
<br>
Socket.OnErrorEvent := DoError;<br>
<br>
end;<br>
<br>
正好和上面所说的一样，现在可以认为当Socket发生了事件（比如连接，接收等）之后，就是调用了DoEvent了，错误发生了也一样。不妨看看DoEvent代码：<br>
<br>
（121）<br>
<br>
procedure TAbstractSocket.DoEvent(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket;<br>
<br>
SocketEvent: TSocketEvent);<br>
<br>
begin<br>
<br>
Event(Socket, SocketEvent);<br>
<br>
end;<br>
<br>
里面是调用Event，再看看Event的声明：<br>
<br>
procedure Event(Socket: TCustomWinSocket; SocketEvent: TSocketEvent);virtual; abstract;<br>
<br>
这是一个抽象函数，由此可以知道，TAbstractSocket是一个抽象的类，它只是封装了一般的操作，具体地都留到了它的子类中去了，所以它的子类一定覆盖了这个Event方法，而DoEvent中调用的Event实际上就是调用它子类的Event方法，这个就是典型的模板模式。<br>
<br>
好，看看它的子类有没有覆盖这个方法，果然在TCustomSocket中看到了这个方法，并实现了它，看看它的源代码：<br>
<br>
（1211）<br>
<br>
procedure TCustomSocket.Event(Socket: TCustomWinSocket; SocketEvent: TSocketEvent);<br>
<br>
begin<br>
<br>
case SocketEvent of<br>
<br>
seLookup: if Assigned(FOnLookup) then FOnLookup(Self, Socket);<br>
<br>
seConnecting: if Assigned(FOnConnecting) then FOnConnecting(Self, Socket);<br>
<br>
seConnect:<br>
<br>
begin<br>
<br>
FActive := True;<br>
<br>
if Assigned(FOnConnect) then FOnConnect(Self, Socket);<br>
<br>
end;<br>
<br>
seListen:<br>
<br>
begin<br>
<br>
FActive := True;<br>
<br>
if Assigned(FOnListen) then FOnListen(Self, Socket);<br>
<br>
end;<br>
<br>
seDisconnect:<br>
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