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CCLI程序进程之间的通讯

发布时间:2019-06-20 06:16:04 编辑:笔名

  现在,把大型软件项目分解为一些相交互的小程序似乎变得越来越普遍,程序各部分之间的通讯可使用某种类型的通讯协议,这些程序可能运行在不同的机器上、不同的操作系统中、以不同的语言编写,但也有可能只在同一台机器上,实际上,这些程序可看成是同一程序中的不同线程。而本文主要讨论C++/CLI程序间的通讯,当然,在此是讨论进程间通讯,而不是络通讯。

  简介

  试想一个包含数据库查询功能的应用,通常有一个被称为服务端的程序,等待另一个被称为客户端程序发送请求,当接收到请求时,服务端执行相应功能,并把结果(或者错误信息)返回给客户端。在许多情况中,有着多个客户端,所有的请求都会在同一时间发送到同一服务端,这就要求服务端程序要更加高级、完善。

  在某些针对此任务的环境中,服务端程序可能只是众多程序中的一个程序,其他可能也是服务端或者客户端程序,实际上,如果我们的数据库服务端需要访问不存在于本机的文件,那么它就可能成为其他某个文件服务器的一个客户端。一个程序中可能会有一个服务线程及一个或多个客户线程,因此,我们需小心使用客户端及服务端这个术语,虽然它们表达了近似的抽象含义,但在具体实现上却大不相同。从一般的观点来看,客户端即为服务端所提供服务的"消费者",而服务端也能成为其他某些服务的客户端。

  服务端套接字

  让我们从一个具体有代表性的服务端程序开始(请看例1),此程序等待客户端发送一对整数,把它们相加之后返回结果给客户端。

  例1:

  using namespace System;

  using namespace System::IO;

  using namespace System::Net;

  using namespace System::Net::Sockets;

  int main(arrayString^^ argv)

  {

  if (argv-Length != 1)

  {

  Console::WriteLine("Usage: Server port");

  Environment::Exit(1);

  }

  int port = 0;

  try

  {

  port = Int32::Parse(argv[0]);

  }

  catch (FormatException^ e)

  {

  Console::WriteLine("Port number {0} is ill-formed", argv[0]);

  Environment::Exit(2);

  }

  /*1*/ if (port IPEndPoint::MinPort || port IPEndPoint::MaxPort)

  {

  Console::WriteLine("Port number must be in the range {0}-{1}",

  IPEndPoint::MinPort, IPEndPoint::MaxPort);

  Environment::Exit(3);

  }

  /*2*/ IPAddress^ ipAddress =

  Dns::GetHostEntry(Dns::GetHostName())-AddressList[0];

  /*3*/ IPEndPoint^ ipEndpoint = gcnew IPEndPoint(ipAddress, port);

  /*4*/ Socket^ listenerSocket = gcnew Socket(AddressFamily::InterNetwork,

  SocketType::Stream, ProtocolType::Tcp);

  /*5*/ listenerSocket-Bind(ipEndpoint);

  /*6*/ listenerSocket-Listen(1);

  /*7*/ Console::WriteLine("Server listener blocking status is {0}",

  listenerSocket-Blocking);

  /*8*/ Socket^ serverSocket = listenerSocket-Accept();

  Console::WriteLine("New connection accepted");

  /*9*/ listenerSocket-Close();

  /*10*/ NetworkStream^ netStream = gcnew NetworkStream(serverSocket);

  /*11*/ BinaryReader^ br = gcnew BinaryReader(netStream);

  /*12*/ BinaryWriter^ bw = gcnew BinaryWriter(netStream);

  try

  {

  int value1, value2;

  int result;

  while (true)

  {

  /*13*/ value1 = br-ReadInt32();

  /*14*/ value2 = br-ReadInt32();

  Console::Write("Received values {0,3} and {1,3}",

  value1, value2);

  result = value1 + value2;

  /*15*/ bw-Write(result);

  Console::WriteLine(", sent result {0,3}", result);

  }

  }

  /*16*/ catch (EndOfStreamException^ e)

  {

  }

  /*17*/ catch (IOException^ e)

  {

  Console::WriteLine("IOException {0}", e);

  }

  /*18*/ serverSocket-Shutdown(SocketShutdown::Both);

  /*19*/ serverSocket-Close();

  /*20*/ netStream-Close();

  Console::WriteLine("Shutting down server");

  }

  此处与套接字相关的功能由命名空间System::Net和System::Net::Sockets提供,并且需要在生成期间引用l程序集。另外,因为通过套接字的通讯涉及到流,所以还要用到System:IO机制。

  当程序执行时,服务端需要知道其用来监听客户端连接请求的端口号,在此,这个整数值通过命令行参数提供。一般来说,端口号在范围内,而保留给特定的用途,因此,服务端可用的端口号就为。

  在标号1中,通过IPEndPoint类中的MinPort和MaxPort这两个公共静态字段,就可得到特定系统上可用的端口范围。

  而在标号2中,可得到我们自己的主机名,并解析到一个IpHostEntry,可从中取得本机的IP地址。接下来在标号3中,用IP地址和端口号创建了一个IPEndPoint对象,其可为某个连接提供某种服务。

  在标号4中,创建了一个Internet传输服务托管版本的套接字,一旦它被创建,就应通过Bind函数(标号5)绑定到一个特定的端点。接下来,套接字声明其已经开始服务,并监听连接请求(标号6)。传递给Listen的参数表明了请求队列中连接挂起的长度,因为我们只有一个客户端,所以在此1就足够了。

  套接字默认以阻塞模式创建,如标号7中所示,这意味着,它会一直等待连接请求。

  当从客户端接收到连接请求时,阻塞的套接字就会被唤醒,通过调用Accept(如标号8),接受请求并创建另一个套接字,并通过此套接字来与客户端通讯。我们看到,此时的服务端有两个套接字:一个用于监听客户连接请求,而另一个用于与连接的客户端通讯。当然,一个服务端在同一时间,可与多个客户端进行连接,且每个客户端都有一个套接字。

  在这个简单的例子中,我们只关心请求连接的个客户端,一旦连接上了,便可关闭此监听连接请求的套接字(参见标号9)。

  在标号中,我们用近连接的套接字,建立了一个NetworkStream,连同两个读写函数一起,便可以从套接字接收请求,并返回结果。

  服务端在此无限循环,读入一对整数,计算它们的和,并把结果返回给客户端。当服务端探测到输入流中的文件结束标志时(由客户端关闭了套接字),会抛出EndOfStreamException异常,并关闭I/O流和套接字,服务结束。

  标号18中的Socket::ShutDown调用将同时关闭套接字上的接收和发送功能,因为我们的服务端只需告之一个客户端它的关闭,所以此函数调用有点多余,但是,在服务端要过早地结束的某些情况下,这种做法还是有用的。

  为何要捕捉IOException异常的原因在标号17中,在此是为了处理客户端在关闭套接字之前的过早结束。

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