一、Delphi與Socket
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由一系列網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議組成的,其中的核心協(xié)議是傳輸層的TCP/ip和UDP協(xié)議。TCP是面向連接的,通信雙方保持一條通路,好比目前的電話線,使用telnet登陸B(tài)BS,用的就是TCP協(xié)議;UDP是無(wú)連接的,通信雙方都不保持對(duì)方的狀態(tài),瀏覽器訪問(wèn)Internet時(shí)使用的HTTP協(xié)議就是基于UDP協(xié)議的。TCP和UDP協(xié)議都非常復(fù)雜,尤其是TCP協(xié)議,為了保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)恼_性和有效性,必須進(jìn)行一系列復(fù)雜的糾錯(cuò)和排序等處理。
Socket是建立在傳輸層協(xié)議(主要是TCP和UDP)上的一種套接字規(guī)范,最初是由美國(guó)加州Berkley大學(xué)提出,它定義兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間進(jìn)行通信的規(guī)范(也是一種編程規(guī)范),如果說(shuō)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)是利用一個(gè)“通道“進(jìn)行通信,那么這個(gè)“通道“的兩端就是兩個(gè)套接字。套接字屏蔽了底層通信軟件和具體操作系統(tǒng)的差異,使得任何兩臺(tái)安裝了TCP協(xié)議軟件和實(shí)現(xiàn)了套接字規(guī)范的計(jì)算機(jī)之間的通信成為可能。
微軟的Windows Socket規(guī)范(簡(jiǎn)稱(chēng)winsock)對(duì)Berkley的套接字規(guī)范進(jìn)行了擴(kuò)展,利用標(biāo)準(zhǔn)的Socket的方法,可以同任何平臺(tái)上的Socket進(jìn)行通信;利用其擴(kuò)展,可以更有效地實(shí)現(xiàn)在Windows平臺(tái)上計(jì)算機(jī)間的通信。在Delphi中,其底層的Socket也應(yīng)該是Windows的Socket。Socket減輕了編寫(xiě)計(jì)算機(jī)間通信軟件的難度,但總的說(shuō)來(lái)還是相當(dāng)復(fù)雜的(這一點(diǎn)在后面具體會(huì)講到);InPRise在Delphi中對(duì)Windows Socket進(jìn)行了有效的封裝,使得用戶(hù)可以很方便地編寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)通信程序。下面我們實(shí)例解讀在Delphi中如何利用Socket編寫(xiě)通信程序。
二、利用Delphi編寫(xiě)Socket通信程序。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的Socket通信程序,其中客戶(hù)機(jī)和服務(wù)機(jī)是同一個(gè)程序,當(dāng)客戶(hù)機(jī)(服務(wù)器)在一個(gè)memo1中輸入一段文字然后敲入回車(chē),該段文字就可以顯示在服務(wù)器(客戶(hù)機(jī))的memo2中,反之亦成立。具體步驟如下:
1、新建一個(gè)form,任意命名,不妨設(shè)之為chatForm;放上一個(gè)MainMenu(在Standard欄中),建立ListenItem、ConnectItem、Disconnect和Exit菜單項(xiàng);在從Internet欄中選擇TServerSocket、TClientSocket添加到chatForm中,其中把TClientSocket的名字設(shè)為ClientSocket, port設(shè)為1025,默認(rèn)的active為false;把TServerSocket的名字設(shè)為ServerSocket,port設(shè)為1025,默認(rèn)的active為false,其他的不變;再放入兩個(gè)memo,一個(gè)命名為memo1,另外一個(gè)命名為memo2,其中把memo2的color設(shè)置為灰色,因?yàn)橹饕脕?lái)顯示對(duì)方的輸入。下面我們一邊編寫(xiě)代碼一邊解釋原因。
2、雙擊ListemItem。寫(xiě)入如下代碼:
procedure TChatForm.ListenItemClick(Sender: TObject);
begin
ListenItem.Checked := not ListenItem.Checked;
if ListenItem.Checked then
begin
ClientSocket.Active := False;
ServerSocket.Active := True;
end
else
begin
if ServerSocket.Active then
ServerSocket.Active := False;
end;
end;
該程序段的說(shuō)明如下:當(dāng)用戶(hù)選擇ListemItem時(shí),該ListenItem取反,如果選中的話,說(shuō)明處于Listen狀態(tài),讀者要了解的是:listen是Socket作為Server時(shí)一個(gè)專(zhuān)有的方法,如果處于listen,則ServerSocket設(shè)置為活動(dòng)狀態(tài);否則,取消listen,則關(guān)閉ServerSocket。實(shí)際上,只有用戶(hù)一開(kāi)始選擇該菜單項(xiàng),表明該程序用作Server。反之,如果用戶(hù)選擇ConnectItem,則必然作為Client使用。
3、雙擊ConnectItem,敲入以下代碼。
procedure TChatForm.ConnectItemClick(Sender: TObject);
begin
if ClientSocket.Active then ClientSocket.Active := False;
if InputQuery('Computer to connect to', 'Address Name:', Server) then
if Length(Server) > 0 then
with ClientSocket do
begin
Host := Server;
Active := True;
ListenItem.Checked := False;
end;
end;
這段程序的主要功能就是當(dāng)用戶(hù)選擇ConnectItem菜單項(xiàng)時(shí),設(shè)置應(yīng)用程序?yàn)榭蛻?hù)機(jī),彈出input框,讓用戶(hù)輸入服務(wù)器的地址。這也就是我們不一開(kāi)始固定ClientSocket的host的原因,這樣用戶(hù)可以動(dòng)態(tài)地連接不同的服務(wù)器。讀者需要了解的是主機(jī)地址只是Socket作為客戶(hù)機(jī)時(shí)具有的一個(gè)屬性,Socket作為服務(wù)器時(shí)“一般“不用地址,因?yàn)樗緳C(jī)綁定。
4、在memo1的keydown方法中寫(xiě)入如下代碼:
procedure TChatForm.Memo1KeyDown(Sender: TObject; var Key: Word;
Shift: TShiftState);
begin
if Key = VK_Return then
if IsServer then
ServerSocket.Socket.Connections[0].SendText(Memo1.Lines[Memo1.Lines.Count - 1])
else
ClientSocket.Socket.SendText(Memo1.Lines[Memo1.Lines.Count - 1]);
end;
該段代碼的作用很明顯,就是開(kāi)始發(fā)消息了。其中如果是Server的話,它只向第一個(gè)客戶(hù)機(jī)發(fā)消息,由于一個(gè)服務(wù)器可以連接多個(gè)客戶(hù)機(jī),而同客戶(hù)機(jī)的每一個(gè)連接都由一個(gè)Socket來(lái)維持,因此ServerSocket.Socket.Connnections數(shù)組中存儲(chǔ)的就是同Client維持連接的Socket。在標(biāo)準(zhǔn)Socket中,服務(wù)器方的Socket通過(guò)accept()方法的返回值獲取維持同客戶(hù)機(jī)連接的Socket,而發(fā)送、接受消息的方法分別為send(sendto)和recv(recvfrom), Delphi對(duì)此進(jìn)行了封裝。
5、其余代碼的簡(jiǎn)要介紹。
procedure TChatForm.ServerSocketAccept(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
IsServer := True;
end;
ServerSocket的Accept方法,當(dāng)客戶(hù)機(jī)第一次連接時(shí)完成,通過(guò)其參數(shù)可以認(rèn)為,它是在標(biāo)準(zhǔn)的accept方法后執(zhí)行的,因?yàn)橛蠺CustomWinSocket這個(gè)參數(shù)類(lèi)型,它應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)Server方Socket的返回值。
procedure TChatForm.ClientSocketRead(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
Memo2.Lines.Add(Socket.ReceiveText);
end;
procedure TChatForm.ServerSocketClientRead(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
Memo2.Lines.Add(Socket.ReceiveText);
end;
這兩段代碼分別是服務(wù)器方和客戶(hù)機(jī)方在收到對(duì)方的消息時(shí),由Delphi觸發(fā)的,作用是在memo2中顯示收到的消息。其中,ClientSocketRead中的Socket實(shí)際上就是Socket本身,而在ServerSocketClientRead中的Socket實(shí)際上是ServerSocket.Socket.Connection[]中的某個(gè)Socket。不過(guò)在Delphi中,對(duì)服務(wù)器方的Socket進(jìn)行了有效的封裝。
procedure TChatForm.ServerSocketClientConnect(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
Memo2.Lines.Clear;
end;
procedure TChatForm.ClientSocketDisconnect(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
ListenItemClick(nil);
end;
這兩段比較簡(jiǎn)單。其中ServerSocketClientConnect在ServerSocket收到一個(gè)新的連接時(shí)觸發(fā)。而ClientSocketDisconnect在ClientSocket發(fā)出Disconncet時(shí)觸發(fā)。
procedure TChatForm.Exit1Click(Sender: TObject);
begin
ServerSocket.Close;
ClientSocket.Close;
Close;
end;
procedure TChatForm.Disconnect1Click(Sender: TObject);
begin
ClientSocket.Active := False;
ServerSocket.Active := True;
end;
第一段為關(guān)閉應(yīng)用程序。在標(biāo)準(zhǔn)Socket中,每個(gè)Socket在關(guān)閉時(shí),必須調(diào)用closesocket()方法,否則系統(tǒng)不會(huì)釋放資源。而在ServerSockt.Close和ClientSocket.Close中,系統(tǒng)內(nèi)部肯定調(diào)用了closesocket()方法。
三、標(biāo)準(zhǔn)Socket與Delphi中的Socket。
標(biāo)準(zhǔn)的Socket的應(yīng)用程序框架如下:
Server方: Socket()[ 新建一個(gè)Socket]--Bind()[ 同服務(wù)器地址邦定 ]--Listen() --Accept()--block wait--read()[接受消息,在windows平臺(tái)中,方法為send(TCP),或者是sendto(UDP)]--處理服務(wù)請(qǐng)求--Write()[發(fā)送消息,在windows平臺(tái)中,方法為send(TCP), 或者為sendto(UDP)。
Client方相對(duì)簡(jiǎn)單:Socket()--Connect()[通過(guò)一定的port連接特定的服務(wù)器,這是與服務(wù)器建立連接]--Write()--Read()。
Socket可以是基于TCP的,也可以是基于UDP,同時(shí)Socket甚至建立在其他的協(xié)議,比如IPX/SPX,DECNet等。在新建一個(gè)Socket時(shí),可以指定新建何類(lèi)Socket。Bind()用來(lái)同服務(wù)器的地址邦定,如果一個(gè)主機(jī)只有一個(gè)IP地址,實(shí)際上邦定的作用就相對(duì)多余了。Listen()開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò),Accept()用于接受連接,其返回值是保持同客戶(hù)機(jī)聯(lián)系的Socket。
在Delphi中,對(duì)于Windows中的Socket進(jìn)行了有效的封裝。在Delphi中,按其繼承關(guān)系,可以分層兩類(lèi):
一、TComponent--TAbstractSocket--TCustomSocket--TCustomServerSocket--TServerSocket
TComponent--TAbstractSocket--TCustomSocket--TClientSocket
二、直接從TObject繼承過(guò)來(lái):
TObject--TCustomWinSocket--TServerWinSocket
TObject--TCustomWinSocket--TClientWinSocket
TObject--TCustomWinSocket--TServerClientWinSocket
可以看出第一類(lèi)建立在TCustomSocket基礎(chǔ)上,第二類(lèi)建立在TCustomWinSocket的基礎(chǔ)上。第一類(lèi)建立在TComponet的基礎(chǔ)上,第二類(lèi)直接構(gòu)建在TObject基礎(chǔ)上。因此如果用戶(hù)非常熟悉Socket并且想要編寫(xiě)控制臺(tái)程序時(shí),可以使用TCustomWinScoket類(lèi)。
同uses中可以看出,它們都在ScktComp.pas中實(shí)現(xiàn),而在schtComp.pas中,則包含了winsock.pas文件,如果繼續(xù)深入winsock文件,在其中可以發(fā)現(xiàn)所有的Windows Socket的基本方法。
實(shí)際上,如果你了解了標(biāo)準(zhǔn)Socket的應(yīng)用程序框架,對(duì)于使用Delphi編寫(xiě)Socket應(yīng)用程序也就得心應(yīng)手了;這不是說(shuō)你必須了解復(fù)雜的Socket中的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù),也沒(méi)有必要,因?yàn)镈elphi已經(jīng)為你做了很好的封裝了,這也正是Delphi的強(qiáng)勢(shì)所在,你只要了解那么一點(diǎn)點(diǎn)的基本框架。
這是我對(duì)Delphi中的Socket應(yīng)用的理解,不足之處希望大家指正。同時(shí)也樂(lè)于為大家解答Delphi中有關(guān)Socket的問(wèn)題。
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