【文章內容簡介】 osesocket函數(shù)關閉套接字，如果沒有錯誤發(fā)生，函數(shù)返回 0，否則返回 SOCKET_ERROR。 指定本地地址－ bind() 當一個套接字用 socket()創(chuàng)建后，存在一個名字空間 (地址族 ),但它沒有被命名。 bind()將套接字地址（包括本地主機地址和本地端口地址）與所創(chuàng)建的套接字號聯(lián)系起來，即將名字賦予套接字， 以便能夠有效地標識套接字。它用在沒有建立連接的套接字上， 如果沒有錯誤發(fā)生， bind()返回 0。否則返回值 SOCKET_ERROR。 當然，客戶端程序也可以在不顯示綁定地址和端口號的情況下發(fā)送數(shù)據(jù)或者連接。這時系統(tǒng)會默認地為套接字綁定一個本地端口值。注意：地址在建立套接字通 信過程中起著重要作用， 程序使用中通常靠填充sockaddr_in 結構來綁定套接字到本地地址。綁定到套接字上的本地名稱包括主機地址、協(xié)議號和端口號 3部分。 設置監(jiān)聽狀態(tài) listen() Listen 函數(shù)設置套接字進入監(jiān)聽狀態(tài)。為了接受連接，首先使用 socket函數(shù)創(chuàng)建套接字，然后使用 bind 函數(shù)將它綁定到本地地址，再用 listen 函數(shù)為到達的連接指定 backlog,最后使用 accept 函數(shù)接受請求的連接。 Listen 函數(shù) 僅應用在支持連接的套接字上，如 SOCK_STREAM 類型。函數(shù)執(zhí)行成功后，套接字 將 進入被 動模式，到來的連接會通知要排隊 并 等候接受處理。在同一時間處理多個連接請求的服務器通常使用 listen 函數(shù)，如果一個連接請求到達并且排隊也滿，客戶端將接收錯誤。 建立套接字連接－ connect()和 accept() 這兩個系統(tǒng)調用用于完成一個完整相關的建立， 用于 客戶機與網絡中的服 第 7 頁 共 20頁 務器建立連接時，用 connect()這個調用連接將請求發(fā)到偵聽方。之后，服務端就會調用 accept()，而在 調 用 accept ()的參數(shù)前應該先調用過 listen()，Accept 函數(shù)定義如下： SOCKET accept(SOCKET soc, struct sockaddr * addr, int * addrlen)。 收發(fā)數(shù)據(jù) send()和 recv() 對流套接字來說，一般使用 send 和 recv 函數(shù)來收發(fā)數(shù)據(jù)。 Send 函數(shù)在一個連接的套接字上發(fā)送緩沖區(qū)內的數(shù)據(jù)，返回發(fā)送數(shù)據(jù)的實際字節(jié)數(shù)。 Recv 函數(shù)從對方接收數(shù)據(jù)，并將其存儲到指定的緩沖區(qū)。 Flags 參數(shù)在這兩函數(shù)中通常設為 0。 3 設計方案 基本函數(shù)設計 我們根據(jù)上面討論的代理服務器內容容易畫出代理服務器的簡單流程模型： 圖 2 代理服務器的流程 從圖中看出，我們需要設計的基本 功能函數(shù)為 ClientToProxy 和ProxyToServer。其中， ClientToProxy 用于實現(xiàn) 收取 Client 數(shù)據(jù)請求并 傳給Server。ProxyToServer 用于 接收 Server 的數(shù)據(jù)、傳給請求 Client。在處理數(shù)據(jù)請求的過程中，我們必須知道 Server 的地址，這是非常重要的。這需要設計一個函數(shù)來解析地址，設計過程中用 ReceiveInformation 函數(shù)來實現(xiàn)。 另外，任何 Windows Socket函數(shù)對 IP地址和端口號的引用和傳送給 Windows Sockets 函數(shù)的 IP 地址和端 口號均是按照網絡順序組織的，這也包括了sockaddr_in 結構這一數(shù)據(jù)類型中的 IP 地址域和端口域 (但不包括 sin_family域 )?？紤]到一個應用程序通常用“時間”服務對應的端口來和服務器連接，而服務器提供某種機制來通知用戶使用另一端口，因此 gethostbyname()函數(shù)返回的端口號已經是網絡順序了，可以直接用來組成一個地址，而不需要進行轉換。如果用戶輸入一個數(shù)，而且指定使用這一端口號，則應用程序必須在使用它建立地址以前，把它從主機順序轉換網絡順序（使用 htons()函數(shù)）。相應地，應用C lien t P ro x y Se rv e r數(shù)據(jù)請求 轉發(fā)請求返回請求數(shù)據(jù) 回應數(shù)據(jù)C lien tT o P ro x yP ro x y T o S e rv e r 第 8 頁 共 20頁 程序希望顯示包 含于某一地址中的端口號，這一端口號就必須在被顯示前從網絡順序轉換到主機順序（ ntohs）。 多線程流程 由于 代理服務器 和大多數(shù)服務器一樣，如果要處理多個請求，它應該使用多線程。其基本規(guī)劃如下： 1. 等待來自客戶（ Web 瀏覽器）的請求 2. 啟動一個新的線程，以處理客戶連接請求 3. 讀取瀏覽器請求的第一行（該行內容包含了請求的目標 URL） 4. 分析請求的第一行內容，得到目標服務器的 地址 和端口 5. 打開一個通向目標服務器（或下一個代理服務器，如合適的話）的 Socket 6. 把請求的第一行發(fā)送到輸出 Socket 7. 把請求的剩余部分發(fā)送到輸出 Socket 8. 把目標 Web 服務器返回的數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)出請求的瀏覽器 當然，如果考慮細節(jié)的話，情況會更復雜一些。實際上，這里主要有兩個問題要考慮：第一，從 Socket 按行讀取數(shù)據(jù)最適合進一步處理，但這會產生性能瓶頸；第二，兩個 Socket 之間的連接必需高效。有幾種方法可以實現(xiàn)這兩個目標，但每一種方法都有各自的代價。例如，如果要在數(shù)據(jù)進入的時候進行過濾，這些數(shù)據(jù)最好按行讀??；然而，大多數(shù)時候，當數(shù)據(jù)到達代理服務器時，立即把它轉發(fā)出去更適合高效這一要求。另外，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收也可以使用多個獨立的線程，但大量地創(chuàng)建和 拆除線程也會帶來性能問題。因此，對于每一個請求，我們將用一個線程處理數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，同時在數(shù)據(jù)到達代理服務器時，盡可能快速地把它轉發(fā)出去 。 4 服務器的實現(xiàn) 環(huán)境創(chuàng)建 設計使用 Visual C++ 作為編程工具，采用 Windows XP 系統(tǒng)平臺。剛開始時運行 VC++ 開發(fā)工具，單擊菜單“ Tools/Options...” ,彈出 Options對話框，選擇 Directories 選項卡，首先在 “ Show directories for:” 下拉菜單中選擇 Include files,將 SDK 中頭文件的目錄添 加到：“ Directories:”列 表中，如圖 3 所示： 第 9 頁 共 20頁 圖 3 Include files設置 然后在 “ Show directories for:” 下拉菜單中選擇 Library files,進行同樣的設置，如圖 4 所示。在 VC主窗口中，執(zhí)行主菜單“ File” /“ New” 命令，建立一個控制臺應用程序類型的工程，工程名為“ MiniProxy”；點擊“ OK”后選擇“ an application that supports MFC” ,之后一直確定 ,完成項目工程的創(chuàng)建工作。 圖 4 Library files設置 功 能實現(xiàn) 數(shù)據(jù)變量定義 定義代表 協(xié)議 的 變量 HTTP， 定義緩 沖區(qū)大小變量MAXBUFFERSIZE。運用結構體 Str_BasalSocket，里面定義客戶端到代理服務器及代理服務器到 Server 間套接字兩個，以及客戶端、代理服務器和 Server 間的連接狀態(tài)變量兩個； Str_ProParam 結構體定義 Server 地址變量，指向結構體 Str_BasalSocket 的指針，聯(lián)結 Server 主機的端口變量和代理服務器到Server 連接狀態(tài)的句柄變量，這個結構體是用來代理服務器與 Server 主機交換信息 。 第 10 頁 共 20頁 啟動代理服務器 這里，在運用套接字編程中由于 Winsock在被調用時是動態(tài)鏈接庫 Winsock DLL 形式實現(xiàn)的，首先需調用 WSAStartup（）函數(shù)對 Winsock DLL 進行初始化，它的第一個參數(shù)指定要加載的 Winsock 庫的版本，高字節(jié)為次版本號，低字節(jié)為主版本號；第二個參數(shù)是用來返回 DLL 庫的詳細信息，是指向 WSADATA 結構的指針。實現(xiàn)為： WSADATA wsaData。 if(::WSAStartup(0x202,amp。wsaData)!=0) { printf(\nError in Startup session.\n)。 WSACleanup()。 return 1。 } 之后，創(chuàng)建一個代理服務器（ Proxy）用于網絡通信的套接字 listen_socket。為了將本地地址附加到所創(chuàng)建的套接字上以便能夠有效地標識套接字，我們需用 bind 函數(shù)來完成這一步： SOCKET listen_socket。 sockaddr_in local。 定義用于保存 socket 信息的變量。 =AF_INET。 地址家族用于指定地址格式。 =INADDR_ANY。 此處將 本機 IP 地址填入 此變量。 =htons(port)。 字節(jié)順序轉換函數(shù) 用于將 將 u_short類型變量 port從 主機字節(jié)順序轉化到TCP/IP 網絡字節(jié)順序 （即： host to nework short）。 再用 listen_socket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)語句 打開 socket 描述符 。 if(::bind(listen_socket,(sockaddr *)amp。local,sizeof(local))!=0) { printf(\n Error in Binding socket.)。 WSACleanup()。 return 3。 } 第 11 頁 共 20頁 綁定完成后，緊接著就將此套接字置入監(jiān)聽以準備接受客戶端的連接請求，調用 listen 函數(shù)， ::listen(listen_socket,5)，最后就可以啟動處理線程進行偵聽。 請求處理過程 在這一步設計函數(shù) ClientToProxy 來處理收到客戶請求，并將請求合理傳送至 Server(客戶請求的數(shù)據(jù)服務器 )。 當客戶端有請求發(fā)到代理服務器時，偵聽 中的 Proxy 就會調用函數(shù) accept來響應對主機的連接請求，同時 Proxy 會啟動另一個偵聽線程，以準備接收客戶端的下一個請求。 msg_socket=accept(listen_socket,(struct sockaddr*)amp。from,amp。fromlen)。 此處 接收客戶端的連接請求 ，返回客戶端的地址和端口。 AfxBeginThread(ClientToProxy,pParam)。 啟動另一偵聽 ，用來處理客戶端傳來的另一個請求。 如果此客戶端到代理服務器的連接正確，我們就在這一 socket 連接上使用revc 函數(shù)接收數(shù)據(jù)。 =FALSE。 =TRUE。 =msg_socket。 retval=recv(,Buffer,sizeof(Buffer),0)。 如果從套接字接收數(shù)據(jù)失敗，用下面代碼給出提示，同時關閉 socket 句柄，設置客戶端到服務器的狀態(tài)為關閉。 if(retval==SOCKET_ERROR) { printf(\nError Receive)。 if(==FALSE) { closesocket()。 =TRUE。 } } 當客戶端關閉連接時，這時接收的數(shù)據(jù)為 0，也需要將此時 socket 狀態(tài)進行調整： printf(Client Close connection\n)。 closesocket()。 =TRUE。 第 12 頁 共 20頁 下面的一步，需要把這些數(shù)據(jù)信息傳給 Server。為此，需要解析出 Server的地址， 創(chuàng)建函 數(shù) ReceiveInformation 來 實現(xiàn)此 功能， 即聲明 int ReceiveInformation( char * str, char *address, int * port)，其中將實現(xiàn)： char buf[MAXBUFFERSIZE], mand[512], proto[128]。 由于客戶端在連接時，都會和代理服務器連接，發(fā)出請求，一般為 mand url(//GET == GET / )形式 ,定義buf用于存儲接收到的請求字符串 。mand用于保存 get,con,user等命令，這里顯然是 get。proto 保存協(xié)議。 p=strstr(buf,HTTP)。 這里 strstr 調用用于在 字符串 buf 中尋找 第一次出現(xiàn)的位置（ 它 不會 比較結束符 NULL)，將值賦給指針 p。如果分析出請求是 HTTP 協(xié)議類型的，將進行如下處理，首先將字符串協(xié)議部份去掉，把地址存于 address 參數(shù)中，端口設 為缺省的 80，最終返回這些信息，成功解析出 Server 端的地址信息。 至此，啟動一個新的子線程，用于處理代理服務器和數(shù)據(jù)服務器間的數(shù)據(jù)傳輸。這個功能將在下面實現(xiàn)。 在剛才的處理線程中，如果代理服務器、 Server 以及客戶端、代理服務器端的連接沒有關閉，就使用 send 命令發(fā)送請求數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)服務器（ Server），成功時返回接收的字節(jié)數(shù)，錯誤時顯示出錯信息，并關閉代理服