Создание клиент-сервера в Delphi. Программирование сокетов в Delphi Хранение уникальных данных для каждого клиента

Сокеты (от socket (англ.) - разъём, гнездо) - это программный интерфейс, обеспечивающий обмен информацией между процессами.

Одним из основных достоинств сокетного обмена информацией в сети можно назвать его гибкость. Главный принцип работы с сокетами состоит в отправке последовательности байт другому компьютеру, это может быть простое текстовое сообщение или файл.

Важно различать два типа сокетов: клиентские сокеты , исерверные сокеты .

Для работы с «клиентским» типом сокетов в Delphiсуществует компонентTClientSocket , с «серверными» сокетами можно работать при помощи компонентаTServerSocket.

Установка компонентов

Зачастую компоненты TServerSocket и TClientSocket не входят в стандартный пакет установки Delphi, но их можно установить дополнительно.

Зайдите на вкладку компонентов «Internet», и проверьте присутствуют ли там компоненты TServerSocket и TClientSocket, если нет, то установите их. Зайдите в меню "Component/Install Packages", затем нажмите кнопку "Add". В открывшемся диалоговом окне нужно найти файл "dclsocketsXX.bpl" (он лежит в папке bin, которая находится в папке с Delphi), где XX - это числовой номер версии вашего Delphi. Найдите файл, нажмите "Открыть", а затем в окне "Install Packages" нажмите "OK". Теперь, во вкладке "Internet" появились два компонента - TServerSocket и TClientSocket.

Работа с клиентскими сокетами (tClientSocket)

1) Определение свойств Port и Host. Для успешного соединения свойствамPort иHost компонента TClientSocket необходимо присвоить некоторые значения. В свойстве Port нужно указать номер порта для подключения (1 – 65535, но лучше брать из диапозона 1001 – 65535, потому что номера до 1000 могут оказаться заняты системными службами).

Host - хост-имя или IP-адрес компьютера, с которым требуется соединиться. Например, rus.delphi.com или 192.128.0.0.

2) Открытие сокета. Будем рассматривать сокет как очередь символов, передающихся с одного компьютера на другой. Открыть сокет можно, вызвав методOpen (компонент TClientSocket) или присвоив значениеTrue свойствуActive . Тут нелишним будет поставить обработчик исключения на случай неудавшегося соединения.

3) Отправка/прием данных.

4) Закрытие сокета. По завершению обмена данными нужно закрыть сокет, вызвав методClose компонентаTClientSocket или присвоив значениеFalse свойствуActive .

Основные свойства компонента TClientSocket
	Показатель того, открыт или закрыт сокет. Открыт – значение True, закрыт – значение False. Доступно для записи.
	Хост-имя, с которым нужно соединиться
	IP-адрес компьютера, с которым нужно соединиться. В отличие от Host, здесь может быть указан только IP. Разница состоит в том, что если в Host указано буквенное имя компьютера, то IP запросится у DNS
	Номер порта компьютера, с которым нужно соединиться (1-65535)
ClientType	Содержит тип передачи данных: ctBlocking - синхронная передача (OnRead иOnWrite не работают). Синхронный тип подключения подходит для поточного обмена данными; ctNonBlocking - асинхронная передача (отправка/приём данных может производиться при помощи событийOnRead иOnWrite )
Основные методы компонента TClientSocket
	Открывает сокет (присвоение свойству Active значения True)
	Закрывает сокет (присвоение свойству Active значения False)
Основные события компонента TClientSocket
OnConnect	Возникает при установке подключения. В обработчике уже можно приступать к авторизации или отправке/приему данных
OnConnecting	Также возникает при подключении. Отличается от OnConnect тем, что подключение еще не установлено. Чаще всего используется, например, чтобы обновить статус
OnDisconnect	Событие возникает при закрытии сокета вашей программой, удаленным компьютером или из-за сбоя
	Событие возникает при ошибке. Во время открытия сокета это событие не поможет выловить ошибку. Во избежание появления сообщения от Windows об ошибке, лучше позаботиться о внутренней обработке исключений путём помещения операторов открытия в блок «try..except »
OnLookup	Событие возникает при попытке получить IP-адрес от DNS
	Событие возникает при отправке вам каких-либо данных удалённым компьютером. При вызове OnRead возможна обработка принятых данных
	Событие возникает, когда вашей программе разрешено писать данные в сокет

Введение

Данная статья посвящена созданию приложений архитектуры клиент/сервер в Borland Delphi на основе сокетов ("sockets" - гнезда ). В отличие от предыдущей статьи на тему сокетов, здесь мы разберем создание серверных приложений.

Следует сразу заметить, что для сосуществования отдельных приложений клиента и сервера не обязательно иметь несколько компьютеров. Достаточно иметь лишь один, на котором Вы одновременно запустите и сервер, и клиент. При этом нужно в качестве имени компьютера, к которому надо подключиться, использовать хост-имя localhost или IP-адрес - 127.0.0.1 .

Итак, начнем с теории. Если Вы убежденный практик (и в глаза не можете видеть всяких алгоритмов), то Вам следует пропустить этот раздел.

Алгоритм работы сокетного сервера

Что же позволяет делать сокетный сервер?.. По какому принципу он работает?.. Сервер, основанный на сокетном протоколе, позволяет обслуживать сразу множество клиентов. Причем, ограничение на их количество Вы можете указать сами (или вообще убрать это ограничение, как это сделано по умолчанию). Для каждого подключенного клиента сервер открывает отдельный сокет, по которому Вы можете обмениваться данными с клиентом. Также отличным решением является создание для каждого подключения отдельного процесса (Thread).

Разберем схему подробнее:

Определение св-в Port и ServerType - чтобы к серверу могли нормально подключаться клиенты, нужно, чтобы порт, используемый сервером точно совпадал с портом, используемым клиентом (и наоборот). Свойство ServerType определяет тип подключения (подробнее см.ниже);
Открытие сокета - открытие сокета и указанного порта. Здесь выполняется автоматическое начало ожидания подсоединения клиентов (Listen );
Подключение клиента и обмен данными с ним - здесь подключается клиент и идет обмен данными с ним. Подробней об этом этапе можно узнать ниже в этой статье и в статье про сокеты (клиентская часть);
Отключение клиента - Здесь клиент отключается и закрывается его сокетное соединение с сервером;
Закрытие сервера и сокета - По команде администратора сервер завершает свою работу, закрывая все открытые сокетные каналы и прекращая ожидание подключений клиентов.

Следует заметить, что пункты 3-4 повторяются многократно, т.е. эти пункты выполняются для каждого нового подключения клиента.

Примечание : Документации по сокетам в Дельфи на данный момент очень мало, так что, если Вы хотите максимально глубоко изучить эту тему, то советую просмотреть литературу и электронную документацию по Unix/Linux-системам - там очень хорошо описана теория работы с сокетами. Кроме того, для этих ОС есть множество примеров сокетных приложений (правда, в основном на C/C++ и Perl).

Краткое описание компонента TServerSocket

Здесь мы познакомимся с основными свойствами, методами и событиями компонента TServerSocket .

Свойства		Методы		События
*Socket* - класс TServerWinSocket, через который Вы имеете доступ к открытым сокетным каналам. Далее мы рассмотрим это свойство более подробно, т.к. оно, собственно и есть одно из главных. Тип: TServerWinSocket ; *ServerType* - тип сервера. Может принимать одно из двух значений: stNonBlocking - синхронная работа с клиентскими сокетами. При таком типе сервера Вы можете работать с клиентами через события OnClientRead и OnClientWrite . stThreadBlocking - асинхронный тип. Для каждого клиентского сокетного канала создается отдельный процесс (Thread). Тип: TServerType ; *ThreadCacheSize* - количество клиентских процессов (Thread), которые будут кэшироваться сервером. Здесь необходимо подбирать среднее значение в зависимости от загруженности Вашего сервера. Кэширование происходит для того, чтобы не создавать каждый раз отдельный процесс и не убивать закрытый сокет, а оставить их для дальнейшего использования. Тип: Integer ; *Active* - показатель того, активен в данных момент сервер, или нет. Т.е., фактически, значение True указывает на то, что сервер работает и готов к приему клиентов, а False - сервер выключен. Чтобы запустить сервер, нужно просто присвоить этому свойству значение True . Тип: Boolean ; *Port* - номер порта для установления соединений с клиентами. Порт у сервера и у клиентов должны быть одинаковыми. Рекомендуются значения от 1025 до 65535, т.к. от 1 до 1024 - могут быть заняты системой. Тип: Integer ; *Service* - строка, определяющая службу (ftp , http , pop , и т.д.), порт которой будет использован. Это своеобразный справочник соответствия номеров портов различным стандартным протоколам. Тип: string ;		*Open* - Запускает сервер. По сути, эта команда идентична присвоению значения True свойству Active ; *Close* - Останавливает сервер. По сути, эта команда идентична присвоению значения False свойству Active .		*OnClientConnect* - возникает, когда клиент установил сокетное соединение и ждет ответа сервера (OnAccept ); *OnClientDisconnect* - возникает, когда клиент отсоединился от сокетного канала; *OnClientError* - возникает, когда текущая операция завершилась неудачно, т.е. произошла ошибка; *OnClientRead* - возникает, когда клиент передал берверу какие-либо данные. Доступ к этим данным можно получить через пеаедаваемый параметр Socket: TCustomWinSocket ; *OnClientWrite* - возникает, когда сервер может отправлять данные клиенту по сокету; *OnGetSocket* - в обработчике этого события Вы можете отредактировать параметр ClientSocket ; *OnGetThread* - в обработчике этого события Вы можете определить уникальный процесс (Thread) для каждого отдельного клиентского канала, присвоив параметру SocketThread нужную подзадачу TServerClientThread; *OnThreadStart* , *OnThreadEnd* - возникает, когда подзадача (процесс, Thread) запускается или останавливается, соответственно; *OnAccept* - возникает, когда сервер принимает клиента или отказывает ему в соединении; *OnListen* - возникает, когда сервер переходит в режим ожидания подсоединения клиентов.

TServerSocket.Socket (TServerWinSocket)

Итак, как же сервер может отсылать данные клиенту? А принимать данные? В основном, если Вы работаете через события OnClientRead и OnClientWrite , то общаться с клиентом можно через параметр ClientSocket (TCustomWinSocket). Про работу с этим классом можно прочитать в статье про клиентские сокеты, т.к. отправка/посылка данных через этот класс аналогична - методы (Send/Receive)(Text,Buffer,Stream). Также и при работе с TServerSocket.Socket. Однако, т.к. здесь мы рассматриваем сервер, то следует выделить некоторые полезные свойства и методы:

ActiveConnections (Integer ) - количество подключенных клиентов;
ActiveThreads (Integеr ) - количество работающих процессов; Connections (array ) - массив, состоящий из отдельных классов TClientWinSocket для каждого подключенного клиента. Например, такая команда:
ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("Hello!");
отсылает первому подключенному клиенту сообщение "Hello!". Команды для работы с элементами этого массива - также (Send/Receive)(Text,Buffer, Stream);
IdleThreads (Integer ) - количество свободных процессов. Такие процессы кэшируются сервером (см. ThreadCacheSize );
LocalAddress , LocalHost , LocalPort - соответственно - локальный IP-адрес, хост-имя, порт;
RemoteAddress , RemoteHost , RemotePort - соответственно - удаленный IP-адрес, хост-имя, порт;
Методы Lock и UnLock - соответственно, блокировка и разблокировка сокета.

Практика и примеры

А теперь рассмотрим вышеприведенное на конкретном примере. Скачать уже готовые исходники можно, щелкнув .

Итак, рассмотрим очень неплохой пример работы с TServerSocket (этот пример - наиболее наглядное пособие для изучения этого компонента). В приведенных ниже исходниках демонстрируется протоколирование всех важных событий сервера, плюс возможность принимать и отсылать текстовые сообщения:

Пример 1. Протоколирование и изучение работы сервера, посылка/прием сообщений через сокеты.

{... Здесь идет заголовок файла и определение формы TForm1 и ее экземпляра Form1} {Полный исходник смотри } procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin {Определяем порт и запускаем сервер} ServerSocket1.Port:= 1025; {Метод Insert вставляет строку в массив в указанную позицию} Memo2.Lines.Insert(0,"Server starting"); ServerSocket1.Open; end; procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject); begin {Останавливаем сервер} ServerSocket1.Active:= False; Memo2.Lines.Insert(0,"Server stopped"); end; procedure TForm1.ServerSocket1Listen(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь сервер "прослушивает" сокет на наличие клиентов} Memo2.Lines.Insert(0,"Listening on port "+IntToStr(ServerSocket1.Port)); end; procedure TForm1.ServerSocket1Accept(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь сервер принимает клиента} Memo2.Lines.Insert(0,"Client connection accepted"); end; procedure TForm1.ServerSocket1ClientConnect(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь клиент подсоединяется} Memo2.Lines.Insert(0,"Client connected"); end; procedure TForm1.ServerSocket1ClientDisconnect(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь клиент отсоединяется} Memo2.Lines.Insert(0,"Client disconnected"); end; procedure TForm1.ServerSocket1ClientError(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket; ErrorEvent: TErrorEvent; var ErrorCode: Integer); begin {Произошла ошибка - выводим ее код} Memo2.Lines.Insert(0,"Client error. Code = "+IntToStr(ErrorCode)); end; procedure TForm1.ServerSocket1ClientRead(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {От клиента получено сообщение - выводим его в Memo1} Memo2.Lines.Insert(0,"Message received from client"); Memo1.Lines.Insert(0,"> "+Socket.ReceiveText); end; procedure TForm1.ServerSocket1ClientWrite(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Теперь можно слать данные в сокет} Memo2.Lines.Insert(0,"Now can write to socket"); end; procedure TForm1.ServerSocket1GetSocket(Sender: TObject; Socket: Integer; var ClientSocket: TServerClientWinSocket); begin Memo2.Lines.Insert(0,"Get socket"); end; procedure TForm1.ServerSocket1GetThread(Sender: TObject; ClientSocket: TServerClientWinSocket; var SocketThread: TServerClientThread); begin Memo2.Lines.Insert(0,"Get Thread"); end; procedure TForm1.ServerSocket1ThreadEnd(Sender: TObject; Thread: TServerClientThread); begin Memo2.Lines.Insert(0,"Thread end"); end; procedure TForm1.ServerSocket1ThreadStart(Sender: TObject; Thread: TServerClientThread); begin Memo2.Lines.Insert(0,"Thread start"); end; procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject); var i: Integer; begin {Посылаем ВСЕМ клиентам сообщение из Edit1} for i:= 0 to ServerSocket1.Socket.ActiveConnections-1 do begin ServerSocket1.Socket.Connections[i].SendText(Edit1.Text); end; Memo1.Lines.Insert(0,"< "+Edit1.Text); end;

Приемы работы с TServerSocket (и просто с сокетами)

Хранение уникальных данных для каждого клиента.

Наверняка, если Ваш сервер будет обслуживать множество клиентов, то Вам потребуется хранить какую-либо информацию для каждого клиента (имя, и др.), причем с привязкой этой информации к сокету данного клиента. В некоторых случаях делать все это вручную (привязка к handle сокета, массивы клиентов, и т.д.) не очень удобно. Поэтому для каждого сокета существует специальное свойство - Data . На самом деле, Data - это всего-навсего указатель. Поэтому, записывая данные клиента в это свойство будьте внимательны и следуйте правилам работы с указателями (выделение памяти, определение типа, и т.д.)!

Посылка файлов через сокет.

Здесь мы рассмотрим посылку файлов через сокет (по просьбе JINX-а) :-). Итак, как же послать файл по сокету? Очень просто! Достаточно лишь открыть этот файл как файловый поток (TFileStream) и отправить его через сокет (SendStream)! Рассмотрим это на примере:

Нужно заметить, что метод SendStream используется не только сервером, но и клиентом (ClientSocket1.Socket.SendStream(srcfile) )

Почему несколько блоков при передаче могут обьединяться в один

Это тоже по просьбе JINX-а:-). За это ему огромное спасибо! Итак, во-первых, надо заметить, что посылаемые через сокет данные могут не только объединяться в один блок, но и разъединяться по нескольким блокам. Дело в том, что сокет - обычный поток, но в отличие, скажем, от файлового (TFileStream), он передает данные медленнее (сами понимаете - сеть, ограниченный трафик, и т.д.). Именно поэтому две команды:
ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("Hello, ");
ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("world!");
совершенно идентичны одной команде:
ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("Hello, world!");

И именно поэтому, если Вы отправите через сокет файл, скажем, в 100 Кб, то тому, кому Вы посылали этот блок, придет несколько блоков с размерами, которые зависят от трафика и загруженности линии. Причем, размеры не обязательно будут одинаковыми. Отсюда следует, что для того, чтобы принять файл или любые другие данные большого размера, Вам следует принимать блоки данных, а затем объединять их в одно целое (и сохранять, например, в файл). Отличным решением данной задачи является тот же файловый поток - TFileStream (либо поток в памяти - TMemoryStream). Принимать частички данных из сокета можно через событие OnRead (OnClientRead), используя универсальный метод ReceiveBuf . Определить размер полученного блока можно методом ReceiveLength . Также можно воспользоваться сокетным потоком (см. статью про TClientSocket). А вот и небольшой примерчик (приблизительный):

Как следить за сокетом

Это вопрос сложный и требует долгого рассмотрения. Пока лишь замечу, что созданный Вашей программой сокет Вы можете промониторить всегда:-). Сокеты (как и большинство объектов в Windows) имеют свой дескриптор (handle), записанный в свойстве Handle. Так вот, узнав этот дескриптор Вы свободно сможете управлять любым сокетом (даже созданным чужой программой)! Однако, скорее всего, чтобы следить за чужим сокетом, Вам придется использовать исключительно функции WinAPI Sockets.

Эпилог

В этой статье отображены основные приемы работы с компонентом TServerSocket в Дельфи и несколько общих приемов для обмена данными по сокетам. Если у Вас есть вопросы - скидывайте их мне на E-mail: [email protected] , а еще лучше - пишите в конференции этого сайта (Delphi. Общие вопросы), чтобы и другие пользователи смогли увидеть Ваш вопрос и попытаться на него ответить!

Карих Николай (Nitro ). Московская область, г.Жуковский

Данная статья посвящена созданию приложений архитектуры клиент/сервер в Borland Delphi на основе сокетов ("sockets" - гнезда). В отличие от предыдущей статьи на тему сокетов, здесь мы разберем создание серверных приложений.

Алгоритм работы сокетного сервера

Ниже следует примерная схема работы сокетного сервера в Дельфи-приложениях:

Разберем схему подробнее:

Определение св-в Port и ServerType - чтобы к серверу могли нормально подключаться клиенты, нужно, чтобы порт, используемый сервером точно совпадал с портом, используемым клиентом (и наоборот). Свойство ServerType определяет тип подключения (подробнее см.ниже);
Открытие сокета - открытие сокета и указанного порта. Здесь выполняется автоматическое начало ожидания подсоединения клиентов (Listen);
Подключение клиента и обмен данными с ним - здесь подключается клиент и идет обмен данными с ним. Подробней об этом этапе можно узнать ниже в этой статье и в статье про сокеты (клиентская часть);
Отключение клиента - Здесь клиент отключается и закрывается его сокетное соединение с сервером;
Закрытие сервера и сокета - По команде администратора сервер завершает свою работу, закрывая все открытые сокетные каналы и прекращая ожидание подключений клиентов.
Следует заметить, что пункты 3-4 повторяются многократно, т.е. эти пункты выполняются для каждого нового подключения клиента.

Примечание:

Документации по сокетам в Дельфи на данный момент очень мало, так что, если Вы хотите максимально глубоко изучить эту тему, то советую просмотреть литературу и электронную документацию по Unix/Linux-системам - там очень хорошо описана теория работы с сокетами. Кроме того, для этих ОС есть множество примеров сокетных приложений (правда, в основном на C/C++ и Perl).

Краткое описание компонента TServerSocket

Здесь мы познакомимся с основными свойствами, методами и событиями компонента TServerSocket.

Свойства Методы События:

Socket класс TServerWinSocket, через который Вы имеете доступ к открытым сокетным каналам. Далее мы рассмотрим это свойство более подробно, т.к. оно, собственно и есть одно из главных. Тип: TServerWinSocket; ServerType тип сервера. Может принимать одно из двух значений: stNonBlocking - синхронная работа с клиентскими сокетами. При таком типе сервера Вы можете работать с клиентами через события OnClientRead и OnClientWrite. stThreadBlocking - асинхронный тип. Для каждого клиентского сокетного канала создается отдельный процесс (Thread). Тип: TServerType; ThreadCacheSize количество клиентских процессов (Thread), которые будут кэшироваться сервером. Здесь необходимо подбирать среднее значение в зависимости от загруженности Вашего сервера. Кэширование происходит для того, чтобы не создавать каждый раз отдельный процесс и не убивать закрытый сокет, а оставить их для дальнейшего использования. Тип: Integer; Active показатель того, активен в данных момент сервер, или нет. Т.е., фактически, значение True указывает на то, что сервер работает и готов к приему клиентов, а False - сервер выключен. Чтобы запустить сервер, нужно просто присвоить этому свойству значение True. Тип: Boolean; Port номер порта для установления соединений с клиентами. Порт у сервера и у клиентов должны быть одинаковыми. Рекомендуются значения от 1025 до 65535, т.к. от 1 до 1024 - могут быть заняты системой. Тип: Integer; Service строка, определяющая службу (ftp, http, pop, и т.д.), порт которой будет использован. Это своеобразный справочник соответствия номеров портов различным стандартным протоколам. Тип: string; Open Запускает сервер. По сути, эта команда идентична присвоению значения True свойству Active; Close Останавливает сервер. По сути, эта команда идентична присвоению значения False свойству Active. OnClientConnect возникает, когда клиент установил сокетное соединение и ждет ответа сервера (OnAccept); OnClientDisconnect возникает, когда клиент отсоединился от сокетного канала; OnClientError возникает, когда текущая операция завершилась неудачно, т.е. произошла ошибка; OnClientRead возникает, когда клиент передал берверу какие-либо данные. Доступ к этим данным можно получить через пеаедаваемый параметр Socket: TCustomWinSocket; OnClientWrite возникает, когда сервер может отправлять данные клиенту по сокету; OnGetSocket в обработчике этого события Вы можете отредактировать параметр ClientSocket; OnGetThread в обработчике этого события Вы можете определить уникальный процесс (Thread) для каждого отдельного клиентского канала, присвоив параметру SocketThread нужную подзадачу TServerClientThread; OnThreadStart, OnThreadEnd возникает, когда подзадача (процесс, Thread) запускается или останавливается, соответственно; OnAccept возникает, когда сервер принимает клиента или отказывает ему в соединении; OnListen возникает, когда сервер переходит в режим ожидания подсоединения клиентов.

TServerSocket.Socket (TServerWinSocket)

Итак, как же сервер может отсылать данные клиенту? А принимать данные? В основном, если Вы работаете через события OnClientRead и OnClientWrite, то общаться с клиентом можно через параметр ClientSocket (TCustomWinSocket). Про работу с этим классом можно прочитать в статье про клиентские сокеты, т.к. отправка/посылка данных через этот класс аналогична - методы (Send/Receive)(Text,Buffer,Stream). Также и при работе с TServerSocket.Socket. Однако, т.к. здесь мы рассматриваем сервер, то следует выделить некоторые полезные свойства и методы:

ActiveConnections (Integer) количество подключенных клиентов; ActiveThreads (Integеr) количество работающих процессов; Connections (array) - массив, состоящий из отдельных классов TClientWinSocket для каждого подключенного клиента. Например, такая команда:

ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("Hello!");

отсылает первому подключенному клиенту сообщение "Hello!". Команды для работы с элементами этого массива - также (Send/Receive)(Text,Buffer, Stream); IdleThreads (Integer) количество свободных процессов. Такие процессы кэшируются сервером (см. ThreadCacheSize); LocalAddress, LocalHost, LocalPort соответственно - локальный IP-адрес, хост-имя, порт; RemoteAddress, RemoteHost, RemotePort соответственно - удаленный IP-адрес, хост-имя, порт; Методы Lock и UnLock соответственно, блокировка и разблокировка сокета.

Практика и примеры

А теперь рассмотрим вышеприведенное на конкретном примере. Скачать уже готовые исходники можно, щелкнув здесь.

Пример 1. Протоколирование и изучение работы сервера, посылка/прием сообщений через сокеты.

{... Здесь идет заголовок файла и определение формы TForm1 и ее экземпляра Form1} procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); begin {Определяем порт и запускаем сервер} ServerSocket1.Port:= 1025; {Метод Insert вставляет строку в массив в указанную позицию} Memo2.Lines.Insert(0, "Server starting"); ServerSocket1.Open; end ; procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject); begin {Останавливаем сервер} ServerSocket1.Active:= False; Memo2.Lines.Insert(0, "Server stopped"); end ; procedure TForm1.ServerSocket1Listen(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь сервер "прослушивает" сокет на наличие клиентов} Memo2.Lines.Insert(0, "Listening on port " + IntToStr(ServerSocket1.Port)); end ; procedure TForm1.ServerSocket1Accept(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь сервер принимает клиента} Memo2.Lines.Insert(0, "Client connection accepted"); end ; procedure TForm1.ServerSocket1ClientConnect(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь клиент подсоединяется} Memo2.Lines.Insert(0, "Client connected"); end ; procedure TForm1.ServerSocket1ClientDisconnect(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Здесь клиент отсоединяется} Memo2.Lines.Insert(0, "Client disconnected"); end ; procedure TForm1.ServerSocket1ClientError(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket; ErrorEvent: TErrorEvent; var ErrorCode: Integer); begin {Произошла ошибка - выводим ее код} Memo2.Lines.Insert(0, "Client error. Code = " + IntToStr(ErrorCode)); end ; procedure TForm1.ServerSocket1ClientRead(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {От клиента получено сообщение - выводим его в Memo1} Memo2.Lines.Insert(0, "Message received from client"); Memo1.Lines.Insert(0, "> " + Socket.ReceiveText); end ; procedure TForm1.ServerSocket1ClientWrite(Sender: TObject; Socket: TCustomWinSocket); begin {Теперь можно слать данные в сокет} Memo2.Lines.Insert(0, "Now can write to socket"); end ; procedure TForm1.ServerSocket1GetSocket(Sender: TObject; Socket: Integer; var ClientSocket: TServerClientWinSocket); begin Memo2.Lines.Insert(0, "Get socket"); end ; procedure TForm1.ServerSocket1GetThread(Sender: TObject; ClientSocket: TServerClientWinSocket; var SocketThread: TServerClientThread); begin Memo2.Lines.Insert(0, "Get Thread"); end ; procedure TForm1.ServerSocket1ThreadEnd(Sender: TObject; Thread: TServerClientThread); begin Memo2.Lines.Insert(0, "Thread end"); end ; procedure TForm1.ServerSocket1ThreadStart(Sender: TObject; Thread: TServerClientThread); begin Memo2.Lines.Insert(0, "Thread start"); end ; procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject); var i: Integer; begin {Посылаем ВСЕМ клиентам сообщение из Edit1} for i:= 0 to ServerSocket1.Socket.ActiveConnections - 1 do ServerSocket1.Socket.Connections[i].SendText(Edit1.Text); Memo1.Lines.Insert(0, "end;

Приемы работы с TServerSocket (и просто с сокетами)

Хранение уникальных данных для каждого клиента.

Наверняка, если Ваш сервер будет обслуживать множество клиентов, то Вам потребуется хранить какую-либо информацию для каждого клиента (имя, и др.), причем с привязкой этой информации к сокету данного клиента. В некоторых случаях делать все это вручную (привязка к handle сокета, массивы клиентов, и т.д.) не очень удобно. Поэтому для каждого сокета существует специальное свойство - Data. На самом деле, Data - это всего-навсего указатель. Поэтому, записывая данные клиента в это свойство будьте внимательны и следуйте правилам работы с указателями (выделение памяти, определение типа, и т.д.)!

Посылка файлов через сокет

Нужно заметить, что метод SendStream используется не только сервером, но и клиентом (ClientSocket1.Socket.SendStream(srcfile))

Почему несколько блоков при передаче могут обьединяться в один

ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("Hello, "); ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("world!");

совершенно идентичны одной команде:

ServerSocket1.Socket.Connections.SendText("Hello, world!");

И именно поэтому, если Вы отправите через сокет файл, скажем, в 100 Кб, то тому, кому Вы посылали этот блок, придет несколько блоков с размерами, которые зависят от трафика и загруженности линии. Причем, размеры не обязательно будут одинаковыми. Отсюда следует, что для того, чтобы принять файл или любые другие данные большого размера, Вам следует принимать блоки данных, а затем объединять их в одно целое (и сохранять, например, в файл). Отличным решением данной задачи является тот же файловый поток - TFileStream (либо поток в памяти - TMemoryStream). Принимать частички данных из сокета можно через событие OnRead (OnClientRead), используя универсальный метод ReceiveBuf. Определить размер полученного блока можно методом ReceiveLength. Также можно воспользоваться сокетным потоком (см. статью про TClientSocket). А вот и небольшой примерчик (приблизительный):

Как следить за сокетом

Эпилог

В этой статье отображены основные приемы работы с компонентом TServerSocket в Дельфи и несколько общих приемов для обмена данными по сокетам. Если у Вас есть вопросы - скидывайте их мне на E-mail: [email protected], а еще лучше - пишите в конференции этого сайта (Delphi. Общие вопросы), чтобы и другие пользователи смогли увидеть Ваш вопрос и попытаться на него ответить!

выбрать меню: Component - Install Packages… - Add., далее нужно указать файл …\bin\dclsockets70.bpl.

Перейдем непосредственно к созданию проекта клиент-сервера, для начала на примере сетевого чата.

Сетевой чат на двух пользователей

Как правило, разработка любой программы начинается с определения задач, которые она должна выполнять, и определения уже на этом этапе нужных компонентов. Наша программа представляет собой чат на двоих пользователей, каждый из которых может быть как сервером, так и клиентом, значит, кидаем в форму компоненты ServerSocket и ClientSocket . Важным параметром для обоих является порт. Только при одинаковом значении свойства Port , связь между ними установится. Кинем в форму компонент Edit , чтобы оперативно изменять порт, назовем его PortEdit . Для соединения с сервером необходимо указывать IP сервера или его имя, поэтому кинем еще один Edit , назовем его HostEdit . Так же нам понадобятся еще два Edit "а для указания ника и ввода текста сообщения, назовем их NikEdit и TextEdit , соответственно. Текст принимаемых и отправляемых сообщений будет отображаться в Memo , кинем его в форму и назовем ChatMemo . Установим сразу вертикальную полосу прокрутки: ScrollBars = ssVertical , и свойство ReadOnly = True . Добавим клавиши управления Button : ServerBtn - для создания/закрытия сервера, ClientBtn - для подключения/отключения клиента к серверу, SendBtn - для отправки сообщений. Изменим Caption этих клавиш на "Создать сервер ", "Подключиться " и "Отправить ", соответственно. Последний штрих - добавим надписи Label для предания форме надлежащего вида (это по желанию).

Предупрежу сразу, проверок на корректность ввода значений в кодах не будет, поскольку это не есть главная цель. Проверки без труда вы можете прописать сами.

Определим, что должно происходить при создании формы. Опишем процедуру OnCreate :

begin
// предложенное значения порта
PortEdit.Text:="777";
// адрес при проверке программы на одном ПК ("сам на себя")
HostEdit.Text:="127.0.0.1";
// остальные поля просто очистим
NikEdit.Clear;
TextEdit.Clear;
ChatMemo.Lines.Clear;
end;

Будем считать, что выбран режим сервера. Перевод программы в режим сервера осуществляется клавишей "Создать сервер " (ServerBtn) . Чтобы не использовать лишних клавиш для отключения этого режима или компонентов типа RadioButton , можно использовать то же свойство Tag клавиши ServerBtn , изменяя его значения и выполняя те или иные операции, если значение соответствует указанному. Вот так выглядит процедура на нажатие клавиши ServerBtn (OnClick ):

procedure TForm1.ServerBtnClick(Sender: TObject);
begin
If ServerBtn.Tag=0 then
Begin
// клавишу ClientBtn и поля HostEdit, PortEdit заблокируем
ClientBtn.Enabled:=False;
HostEdit.Enabled:=False;
PortEdit.Enabled:=False;
// запишем указанный порт в ServerSocket
ServerSocket.Port:=StrToInt(PortEdit.Text);
// запускаем сервер
ServerSocket.Active:=True;
// добавим в ChatMemo сообщение с временем создания
ChatMemo.Lines.Add("["+TimeToStr(Time)+"] Сервер создан");
// изменяем тэг
ServerBtn.Tag:=1;
// меняем надпись клавиши
ServerBtn.Caption:="Закрыть сервер";
end
else
Begin
// клавишу ClientBtn и поля HostEdit, PortEdit разблокируем
ClientBtn.Enabled:=True;
HostEdit.Enabled:=True;
PortEdit.Enabled:=True;
// закрываем сервер
ServerSocket.Active:=False;

ChatMemo.Lines.Add("["+TimeToStr(Time)+"] Сервер закрыт.");

ServerBtn.Tag:=0;

ServerBtn.Caption:="Создать сервер";
end;
end;

Разберемся с событиями, которые должны происходить при определенном состоянии ServerSocket "а. Напишем процедуру, когда клиент подсоединился к серверу (OnClientConnect ):

procedure TForm1.ServerSocketClientConnect(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
// добавим в ChatMemo сообщение с временем подключения клиента
ChatMemo.Lines.Add("["+TimeToStr(Time)+"] Подключился клиент.");
end;

Напишем процедуру, когда клиент отключается (OnClientDisconnect ):

procedure TForm1.ServerSocketClientDisconnect(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
// добавим в ChatMemo сообщение с временем отключения клиента
ChatMemo.Lines.Add("["+TimeToStr(Time)+"] Клиент отключился.");
end;

Когда на сервер приходит очередное сообщение клиента, мы должны сразу же отображать его. Напишем процедуру на чтение сообщения от клиента (OnClientRead ):

Socket: TCustomWinSocket);
begin

end;

Самое главное - отправка сообщений. У нас она осуществляется нажатием клавиши "Отправить" (SendBtn ), но необходима проверка режима программы сервер или клиент. Напишем ее процедуру (OnClick ):

procedure TForm1.SendBtnClick(Sender: TObject);
begin
// проверка, в каком режиме находится программа

// отправляем сообщение с сервера (он под номером 0, поскольку один)
ServerSocket.Socket.Connections.SendText("["+TimeToStr(Time)+"] "+NikEdit.Text+": "+TextEdit.Text)
else
// отправляем сообщение с клиента
ClientSocket.Socket.SendText("["+TimeToStr(Time)+"] "+NikEdit.Text+": "+TextEdit.Text);
// отобразим сообщение в ChatMemo
ChatMemo.Lines.Add("["+TimeToStr(Time)+"] "+NikEdit.Text+": "+TextEdit.Text);
end;

Теперь разберемся с режимом клиента. Здесь наоборот, при нажатии клавиши "Подключиться" (ClientBtn ), блокируется ServerBtn и активируется ClientSocket . Вот процедура ClientBtn (OnClick) :

procedure TForm1.ClientBtnClick(Sender: TObject);
begin
If ClientBtn.Tag=0 then
Begin
// клавишу ServerBtn и поля HostEdit, PortEdit заблокируем
ServerBtn.Enabled:=False;
HostEdit.Enabled:=False;
PortEdit.Enabled:=False;
// запишем указанный порт в ClientSocket
ClientSocket.Port:=StrToInt(PortEdit.Text);
// запишем хост и адрес (одно значение HostEdit в оба)
ClientSocket.Host:=HostEdit.Text;
ClientSocket.Address:=HostEdit.Text;
// запускаем клиента
ClientSocket.Active:=True;
// изменяем тэг
ClientBtn.Tag:=1;
// меняем надпись клавиши
ClientBtn.Caption:="Отключиться";
end
else
Begin
// клавишу ServerBtn и поля HostEdit, PortEdit разблокируем
ServerBtn.Enabled:=True;
HostEdit.Enabled:=True;
PortEdit.Enabled:=True;
// закрываем клиента
ClientSocket.Active:=False;
// выводим сообщение в ChatMemo
ChatMemo.Lines.Add("["+TimeToStr(Time)+"] Сессия закрыта.");
// возвращаем тэгу исходное значение
ClientBtn.Tag:=0;
// возвращаем исходную надпись клавиши
ClientBtn.Caption:="Подключиться";
end;
end;

Остается прописать процедуры на OnConnect , OnDisconnect , OnRead клиента ClientSocket . Сначала на чтение сообщения с сервера (OnRead ):

Socket: TCustomWinSocket);
begin
// добавим в ChatMemo пришедшее сообщение
ChatMemo.Lines.Add(Socket.ReceiveText());
end;

procedure TForm1.ClientSocketConnect(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
// добавим в ChatMemo сообщение о соединении с сервером
ChatMemo.Lines.Add("["+TimeToStr(Time)+"] Подключение к серверу.");
end;

procedure TForm1.ClientSocketDisconnect(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
begin
// добавим в ChatMemo сообщение о потере связи
ChatMemo.Lines.Add("["+TimeToStr(Time)+"] Сервер не найден.");
end;

Вот тот минимум, который нужно проделать. Остается внести еще некоторый ряд алгоритмов для проверки правильности ввода некоторых значений.
Возникает вопрос: а если нужно передать данные и совсем не строковые, а какой-нибудь массив? Для этого есть специальные команды. Давайте попробуем написать алгоритм отправки массива, как команды для некоторой игры.

Отправка массива данных

Воспользуемся той же формой чата, только добавим несколько компонентов чуть ниже. Пусть задача - управлять объектом типа Shape , менять тип геометрической фигуры, цвет, размеры. Поместим в форму компонент GroupBox , а в него Shape , их имена будут такими же. Для изменения типа геометрической фигуры используем список ComboBox , назовем его ShapeCBox . Сразу заполнять не будем, это сделаем в OnCreate формы. Далее понадобится такой же ComboBox для выбора цвета, и два Edit "а для указания размера фигуры (в случае с прямоугольником имеем два значения, на круг будем использовать одно первое). Назовем их ColorCBox , Value1Edit , Value2Edit , соответственно. Последним кинем в форму компонент Button , назовем его SendBufBtn , Caption изменим на "Отправить буфер ".
Немного о том, как представить вводимые данные в виде буфера данных. Нужно сразу определиться в последовательности, какое значение, за каким следует в буфере. Пусть первым будет тип фигуры, за ним цвет, а следом оба значения размера. Для этих целей следует использовать массив длиной 4 и типом Byte . Добавим в раздел var массив:

Buf: array of Byte;

С размерами фигуры все понятно, а вот для типа и цвета нужна "таблица истинности". Представим ее следующим образом:

параметр код
прямоугольник 0
круг 1
-------------------
красный 0
зеленый 1
синий 2

Этого вполне хватит для демонстрации. По желанию круг параметров можно расширить, ввести тип заливки, тип контура, смещение, или воспользоваться примером для других целей.
Пропишем заполнение списков в OnCreate формы:

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin

// ...часть чата...

// заполнение списков
ShapeCBox.Items.Add("прямоугольник");
ShapeCBox.Items.Add("круг");
ColorCBox.Items.Add("красный");
ColorCBox.Items.Add("зеленый");
ColorCBox.Items.Add("синий");
end;

При нажатии клавиши "Отправить буфер " будем собирать данные с полей и формировать массив известной длины, а затем проверять на режим сервер/клиент и отправлять. Вот процедура SendBufBtn (OnClick) :

procedure TForm1.SendBufBtnClick(Sender: TObject);
begin
// соберем данные для отправки
Buf:=ShapeCBox.ItemIndex;
Buf:=ColorCBox.ItemIndex;
Buf:=StrToInt(Value1Edit.Text);
Buf:=StrToInt(Value2Edit.Text);
// проверяем режим программы
If ServerSocket.Active=True then
// отправим буфер с сервера (длина известна - 4)
ServerSocket.Socket.Connections.SendBuf(Buf,4)
else
// отправим буфер с клиента
ClientSocket.Socket.SendBuf(Buf,4);
// добавим в ChatMemo сообщение о передачи данных
ChatMemo.Lines.Add("["+TimeToStr(Time)+"] Данные переданы.");

Shape.Height:=Buf;
Shape.Width:=Buf;

If Buf>

Case Buf of
0: Shape.Brush.Color:=clRed;

2: Shape.Brush.Color:=clBlue;
end;
// изменить данные в полях
ShapeCBox.ItemIndex:=Buf;
ColorCBox.ItemIndex:=Buf;

end;

Немного изменим процедуру на чтение сообщения от клиента, выключим возможность приема сообщений и настроем на прием буфера (OnClientRead ):

procedure TForm1.ServerSocketClientRead(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
var
len: Byte;
begin
// добавим в ChatMemo клиентское сообщение

len:=Socket.ReceiveLength;
Socket.ReceiveBuf(Buf,len);
// применим изменения к своему Shape
Shape.Height:=Buf;
Shape.Width:=Buf;
If Buf>0 then Shape.Shape:=stCircle {круг}
else Shape.Shape:=stRectangle; {прямоуголник}
// выбор цвета по таблице истинности
Case Buf of
0: Shape.Brush.Color:=clRed;
1: Shape.Brush.Color:=clGreen;
2: Shape.Brush.Color:=clBlue;
end;
// изменить данные в полях
ShapeCBox.ItemIndex:=Buf;
ColorCBox.ItemIndex:=Buf;
Value1Edit.Text:=IntToStr(Buf);
Value2Edit.Text:=IntToStr(Buf);

end;

Осталось аналогичным образом изменить процедуру на чтение клиентом сообщения от сервера (OnRead ):

procedure TForm1.ClientSocketRead(Sender: TObject;
Socket: TCustomWinSocket);
var
len: Byte;
begin
// добавим в ChatMemo сообщение с сервера
// ChatMemo.Lines.Add(Socket.ReceiveText());
// принимаем буфер неизвестного размера
len:=Socket.ReceiveLength;
Socket.ReceiveBuf(Buf,len);
// применим изменения к своему Shape
Shape.Height:=Buf;
Shape.Width:=Buf;
If Buf>0 then Shape.Shape:=stCircle {круг}
else Shape.Shape:=stRectangle; {прямоуголник}
// выбор цвета по таблице истинности
Case Buf of
0: Shape.Brush.Color:=clRed;
1: Shape.Brush.Color:=clGreen;
2: Shape.Brush.Color:=clBlue;
end;
// изменить данные в полях
ShapeCBox.ItemIndex:=Buf;
ColorCBox.ItemIndex:=Buf;
Value1Edit.Text:=IntToStr(Buf);
Value2Edit.Text:=IntToStr(Buf);
// добавим в ChatMemo сообщение о приходе данных
ChatMemo.Lines.Add("["+TimeToStr(Time)+"] Пришли данные.");
end;

Это и все, что нужно сделать. Обратите внимание на то, что если не отключать принятие сообщения (Socket.ReceiveText() ) и попытаться одновременно принять и сообщение и буфер, то это приведет к потере данных одной из функций. Решить эти проблемы можно за счет перевода сообщения в формат буфера вот так:

For i:=1 to Length(TextEdit.Text) do
Buf:=Copy(TextEdit.Text,i,1);

Очевидно, что массив станет на одну ячейку больше и изменит свой тип на символьный или строковый. Buf при этом будет служить меткой, чем является пришедший буфер: сообщением или данными. В процедурах получения сообщений нужно сделать условие примерно так:

len:=Socket.ReceiveLength;
Socket.ReceiveBuf(Buf,len);
If Buf="t" then
Begin
… делать операцию по соединению в строку (через цикл)
end;
If Buf="c" then
Begin
… делать операцию по изменению параметров Shape
end;

В этой статье я немного расскажу о сокетах и о граблях, на которые я понаступал, программируя различные клиентские и серверные приложения на протоколе TCP/IP. Постараюсь объяснить простым языком для неспециалистов. Здесь будут даны самые начальные сведения и будет попытка обобщения. В некоторых статьях есть такая фраза - "для... необходимо знать это и то, а для тех кто не знает - идите смотрите там, не знаю где". Теперь будет ясно "где"; и эти статьи, я думаю, могут быть справочником в дальнейшем. Будет рассмотренна работа с сокетами в m$ windows. Для программирования сокетов в никсах различие очень незначительны (все функции и структуры мелкософт постарался без изменений передрать) и основные из них рассмотрены в статьях, ссылки на которые приведены в конце, в разделе "Что еще почитать". Программа, использующая сокеты, может работать с одним сокетом или с множеством одноременно "открытых" сокетов (сокетный движок). Сразу стоит выделить различие между блокирующими (асинхронными) и неблокирующими (синхронными, требующими синхронизацию) сокетами.

Попытка соединения и приема данных может быть вызванна в блокирующем режиме (отправка всегда неблокирующая - просто добавление в очередь сокета данных). Это значит, что пока программа не соеденится или не примет данные, передача управления на следующий оператор не происходит. Это подходит для приложений, использующих один сокет, где ожидание приема данных обязательно, в программах с сокетным движком (много сокетов), где создается несколько отдельно работающих процессов с линейными алгоритмами и т.п.

Или же работа с сокетным движком может бытиь реализована в неблокирующеим режиме. При этом сразу же, не дожидаясь соединения или приема данных, происходит передача управления на следующий оператор программы. В последующем алгоритме необходимо использовать оператор select (переключение) и делать опросы сокетов на предмет приняты/нет данные. Обычно это выполняется в цикле - выход по установленному тайм-ауту (количество произведенных опросов сокета, при котором можно считать, что произошла ошибка или скорость соединения неудовлетворительна) или с использованием работы с назначением и реакцией сообщений операционной системы.

Итак, вначале некоторый ликбез. Программы, о которых пойдет речь ниже, делятся на клиенты и серверы. Вначале необходимо рассмотреть минимум используемых функций, для работы этих программ. В m$ windows работой с сокетами "заведует" winsock.dll. Для разных языков программирования синтаксис вызова функций из этой DLL незначителен. В Delphi, например, в катологе Source находится файл winsock.pas, который всего лишь объявляет нужные функции и структуры данных. При подгрузке модуля WinSock в uses, их можно вызывать с синтаксисом паскаля, но от этого принцип их работы не изменится. Кстати, не советовал бы использовать стандартные компоненты Delphi и Builder (TServerSocket, TClientSocket) из-за их глючности. Если не очень хочется использовать стандартные winsock-функции, то можно взять набор компонент Indy. Вот функции winsock:

int WSAStartup (WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData);

говорит оси, что во всех процессах программы могут быть использованы функции WinSock. Должна вызываться самой первой.

"деинициализирует" WSAStartup.

SOCKET socket (int af, int type, int protocol);

создает сокет. Второй параметр - вид данных, третий - вид протокола. Порт и адрес задается в функции bind (сервер) или connect (клиент).

int closesocket (SOCKET s);

закрывает сокет.

int bind (SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen);

ассоциирует адрес с сокетом. Структура адреса содержит порт (необходимо привести функцией htons) и адрес (для сервера обычно указывается INADDR_ANY - любой).

int connect (SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen);

функция соединения для клиента. Структура адреса содержит порт (необходимо привести функцией htons) и адрес (для клиента необходимо привести из имени или спецификации ip4 - xxx.xxx.xxx.xxx).

int WSAAsyncSelect (SOCKET s, HWND hWnd, unsigned int wMsg, long lEvent);

связывает сокет с получением сообщений окна. Обычно используется для сервера. При вызове этой функции, сообщения о соединении, чтении/записи данных в сокет и закрытии сокета можно обрабатывать в функции обработки сообщений от окна.

int select (int nfds, fd_set FAR * readfds, fd_set FAR * writefds, fd_set FAR * exceptfds, const struct timeval FAR * timeout);

контроль состояния сокета. Используется для неблокирующих вызовов, чтобы получить состояние сокета на данный момент, с использованием макросов FD_.

int WSAEventSelect (SOCKET s, WSAEVENT hEventObject, long lNetworkEvents);

связывает сокет с получением сообщений операционной системы. Можно проинициализировать необходимый Event (см. документацию) и обрабатывать сообщения FD_ без использования окна m$ windows.

int send (SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags);

отправка данных. Помещает в очередь сокета s, кусок данных из buf, длиной len. Последний параметр отвечает за вид передачи сообщения. Может быть проигнорирован.

int recv (SOCKET s, char FAR* buf, int len, int flags);

получение данных.

Кстати, и в блокирующих и в неблокирующих сокетах, используется так или иначе функция [...]select. Только опрос о состоянии очереди сокета мы производим сами (неблокирующий режим) или это делает операционная система (блокирующий).

Преобразование адреса

Вот пример функции на Delphi, которая преобразует адрес из имени или спецификации ip4, в четырехбайтное значение, требующееся для структуры sockaddr_in, с которой работает сокет:

Uses WinSock; function d_addr(IPaddr: string) : Cardinal; var pa: PChar; sa: TInAddr; Host: PHostEnt; begin Result:=inet_addr(PChar(IPaddr)); // Перевод если адреа не в ip4 if Result=INADDR_NONE then begin host:=GetHostByName(PChar(IPaddr)); if Host = nil then exit else begin // Преобразование pa:= Host^.h_addr_list^; sa.S_un_b.s_b1:= pa; sa.S_un_b.s_b2:= pa; sa.S_un_b.s_b3:= pa; sa.S_un_b.s_b4:= pa; with TInAddr(sa).S_un_b do Result:=inet_addr(PChar(IntToStr(Ord(s_b1)) + "." + IntToStr(Ord(s_b2)) + "." + IntToStr(Ord(s_b3)) + "." + IntToStr(Ord(s_b4)))); end; end; end;

Использование блокировки в некоторых программах:

Сервер. Проще говоря, задача сервера открыть порт на компьютере и "висеть", принимая команды или некоторые данные от клиента по инициализированному порту. Например, FTP-сервер открывает 21 порт и обрабатывая определенные команды от клиента, выполняет необходимые операции с файловой системой. POP3-сервер открывает 110 порт и занимается приемом электронных сообщений (e-mail). SMTP (25 порт) - отправка писем. TelNet (23), SSh (22) и т.д. Обычно используются блокирующие сокеты, потому что следующие за приемом данных операторы - это обработка принятых данных. Нет смысла делать передачу на них управления, пока эти данные не приняты. Сервер может "занять" несколько портов, принимать данные от множества клиентов, но все равно из-за постоянного опроса select инициализированных сокетов и черезчур больших требований к алгоритму корректной обработки данных, это не лучшее решение для сервера. Хотя есть исключения и все зависит от приверженности программиста к тому или иному способу.
Клиент. Задача клиента - соедениться с сервером и посылать ему (принимать от него) данные. Естественно, если клиент пытается соедениться по порту, на котором по указанному адресу не "висит" сервер, то будет ошибка соединения. Если сервер проинициализирован на другой протокол (UDP, ICMP, TCP,...) или вид обмена данными, а клиент на другой, то соединение скорее всего произойдет, но обмен данными станет невозможен. В случае, если клиент работает с сокетным движком (несколько сокетов), то я обычно использую блокирующие сокеты, работающие каждый на своей нити (Threads) или процессе (Process) с минимальным приоритетом. Таким образом достигается необходимая многозадачность, параллельность работы и, в то же время, удобно обрабатывать принятые/отправленные данные в несинхронном режиме работы. Таким образом достигается упрощение алгоритма и минимальное количество выполняемых операций из-за того, что нет необходимости постоянно вызывать select.
Различные сканеры, брутфорсеры. Задача - создать максимальное количество сокетов, поддерживаемое операционной системой для достижения максимальной скорости сканирования или перебора. Здесь надо очень хорошо продумывать сокетный движок. Предыдущий способ создания клиента хорош для относительно небольшого количества одновременно проинициализированных сокетов. Иначе, из-за очень большого количества однновременно запущенных процессов, повышается нагрузка на ядро системы. Здесь все зависит от скорости соединения и компьютерного "железа". Можно использовать как блокирующие, так и неблокирующие сокеты. При современном развитии компьютерного "железа" и относительно небольшой скорости соединения (DialUp, выделенка с низкой скоростью), я бы порекомендовал использовать способ, рассмотренный выше. Количество нитей 255 вполне "потянет" практически любой компьютер, а большее количество из-за скорости соединения использовать нет смысла. При очень хорошем канале (можно создать практически неограниченное количество сокетов) или не очень хорошем компьютере (всего один процесс обработки), надо все-таки использовать неблокирующие сокеты. Несмотря на эти преимущества, кроме рассмотренных недостатков синхронных сокетов, будет рассмотрено еще несколько в примерах, во второй статье.

Создание отдельной нити, процесса (Threads)

Для создания отдельного процесса обработки сокета при использовании сокетного движка (несколько сокетов, которые должны работать параллельно), необходимо этот процесс описать. Вот небольшой пример описания, создания и завершение процесса на Delphi:

Uses WinSock; //Описываем процесс как класс, типа TThread type TScaner = class(TThread) Sock: TSocket; private protected procedure Execute; override; procedure Run; end; //забиваем место в памяти под процесс var Scaner: TScaner; //фунцция, вызываемая при создании процесса procedure TScaner.Execute; var <переменные> begin <инициализация сокета и операции с ним> //запуск дополнительной фунцции процесса Synchronize(Run); //закрытие сокета closesocket(Sock) //Прервать процесс Terminate; end; //дополнительная фунцция procedure TScaner.Run; var <переменные> begin <какие либо действия> end; //программа begin <какие-либо действия> //создать процесс, но пока не запускать Scaner:=TScaner.Create(true); //Освободить память при прерывании процесса Scaner.FreeOnTerminate:=true; //установить приоритет Scaner.Priority:=tpLowest; //запустить процесс Scaner.Resume; <какие-либо действия> end.

Этот прием очень удобен, например, для вызова обработки сокета и прерывания по какой-либо клавише. На клавишу "Start" цепляем создание процесса, а на клавишу "Stop" - Scaner.Terminate. Можно также описать процедуру Terminate процесса, где будет closesocket. Этот процесс будет работать независимо от основной программы. Правда для синхронизации его с VCL главного окна, его необходимо немного дописать. Этот прием одинаково удобен и для неблокирующего (создается процесс, в котором уже идет цикл по select по множеству сокетов) и для блокирующего сокета (создается много процессов и для каждого свой сокет) при написании различных клиентов и сканеров. В частности, он использовался мной для написания моей многонитевой программы "DScan", которая включает универсальный клиент, сканер, брутфорсер и предоставленна со всеми исходниками.

Для получения первичных сведений, поданной информации вполне достаточно. Во второй части будут приводится примеры простейших программ с использованием сокета и с подробными комментариями.

P.S. Статья и программа предоставлена в целях обучения и вся ответственность за использование ложится на твои хилые плечи.

Создание клиент-сервера в Delphi. Программирование сокетов в Delphi Хранение уникальных данных для каждого клиента

Установка компонентов

Работа с клиентскими сокетами (tClientSocket)

3) Отправка/прием данных.

Алгоритм работы сокетного сервера

Краткое описание компонента TServerSocket

TServerSocket.Socket (TServerWinSocket)

Практика и примеры

Пример 1. Протоколирование и изучение работы сервера, посылка/прием сообщений через сокеты.

Приемы работы с TServerSocket (и просто с сокетами)

Хранение уникальных данных для каждого клиента.

Посылка файлов через сокет.

Почему несколько блоков при передаче могут обьединяться в один

Как следить за сокетом

Эпилог

Сетевой чат на двух пользователей

Отправка массива данных

Читайте также

Автоматический запуск и выключение виртуальных машин на платформе Microsoft Hyper-V

Условия предоставления услуг Google Chrome

Освобождение оперативной памяти в Mac OS X

THE BELL