【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)環(huán)境的一個核心構(gòu)件。MFC 構(gòu)架了一個龐大的類體系結(jié)構(gòu)，在 時代就多達 189 個類，程序代碼達 252 個文件， 58 個頭文件，共 10MB 之多， 時又多加了 29 個類，但是最為主干的是下 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計與 實現(xiàn) 》 第 11 頁 共 62 頁 面類結(jié)構(gòu)示圖所示的一些類： 圖 32 MFC 類框架主體 CObject 是 MFC 類庫的根類。 MFC 類庫包括： （ 1） CCmdTarget 類：是 CObject 類的子類，它是 MFC 庫中所有具有消息映射屬性的類的公共基類。它的子類有 CWinThread 類， CWnd 類、 CDocument 類，從 CCndTarget 類派生的類能在程序 運行時動態(tài)創(chuàng)建對象，并處理命令消息。 （ 2） CWinThread 類：是 CCmdTarget 的子類。 CWinThread 是所有線程類的基類，封裝了應用程序操作的多線程功能。應用程序類 CWinApp 是 CWinThread 的子類，封裝了初始化、運行、終止應用程序的代碼。 （ 3） CWnd 類：窗口類，是 CcmdTarget 類的子類，從 CWnd 派生的類可以擁有自己的窗口，并對它進行控制。窗口框架類 CFrameWnd 和 CView 類是 CWnd 的子類，前者創(chuàng)建和維護窗口的邊框、菜單 欄、工具欄、狀態(tài)欄，負責顯示和搜索用戶命令，后者負責為文檔提供一個或幾個視圖。視圖的作用是為修改、查詢文檔等任務(wù)提供人機交互的界面。 （ 4）文檔類 CDocument 類：是 CCmdTarget 類的子類，負責封裝和維護文檔。文檔包括應用程序的工作成果或環(huán)境設(shè)置數(shù)據(jù)等，可以是程序需要保存的任何內(nèi)容。 CObject CWnd CDocument CwinThread CcmdTarge 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計與 實現(xiàn) 》 第 12 頁 共 62 頁 一個 MFC 應用程序并不直接操作上述類，而是以上述類為基類派生新的類，構(gòu)建 Windows 應用程序的基本框架。 構(gòu)建一個基于 MFC 框架的程序，可以使用 MFC 的向?qū)С绦?，但首先要明白，一個基于 MFC 的 程序可以有幾種類型：基于單文檔結(jié)構(gòu)的程序，基于多文檔結(jié)構(gòu)的程序以及基于對話框的應用程序，不同類型的程序具有不同的程序?qū)傩?。使用其向?qū)б约翱丶幊?，使得不論是界面編寫，還是程序內(nèi)核設(shè)計，都更加的簡單。其中有合理的消息映射機制，有方便的運行時類型識別功能，更有文檔 /視圖結(jié)構(gòu)設(shè)計，文檔串行化功能等非常多的優(yōu)秀功能。 TCP/IP 協(xié)議及 WINDOWS SOCKETS 網(wǎng)絡(luò)編程接口 TCP/IP 協(xié)議簡介 （ 1） TCP/IP 協(xié)議 通常包含了一系列與 “TCP（傳輸控制協(xié)議） ”和 “IP（網(wǎng)際協(xié)議） ”有聯(lián)系的 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ，它包括其它的協(xié)議，應用軟件，甚至網(wǎng)絡(luò)媒介。這些協(xié)議的示例是： UDP（ User Datagram Protocol）協(xié)議、 ICMP（ Inter Control Message Protocol）協(xié)議、ARP（地址解析協(xié)議）和其他一些協(xié)議的協(xié)議組。應用的示例： tel(遠程登錄 )、 ftp(文件傳遞協(xié)議 )、 等。 （ 2）邏輯結(jié)構(gòu)： 圖 33 邏輯結(jié)構(gòu) 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計與 實現(xiàn) 》 第 13 頁 共 62 頁 這是 TCP/IP 協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)在互連網(wǎng)計算機上的表示，用互連網(wǎng)技術(shù)互相通信的每臺計算機都 有這樣的分層結(jié)構(gòu)。這樣的分層結(jié)構(gòu)決定了計算機在 inter 上互相通信的方式。數(shù)據(jù)通過這樣的分層結(jié)構(gòu)從上層傳到底層，然后通過網(wǎng)線把數(shù)據(jù)傳送出去。底層的水平線代表以太網(wǎng)網(wǎng)線， “O”代表收發(fā)器， “*”代表 IP 地址， “@”代表網(wǎng)址，理解這樣的分層結(jié)構(gòu)是理解 INTERNET 技術(shù)的基礎(chǔ)。 (3)本 課程設(shè)計 涉及到的協(xié)議： IP、 TCP IP（ Inter Protocol）是 TCP/IP 的心臟，也是網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議。 IP層接收由更低層（網(wǎng)絡(luò)接口層例如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動程序）發(fā)來的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層 TCP 或 UDP 層；相反， IP 層也把從 TCP 或 UDP 層接收來的數(shù)據(jù)包傳送到更低層。 IP 數(shù)據(jù)包是不可靠的，因為 IP 并沒有做任何事情來確認數(shù)據(jù)包是按順序發(fā)送的或者沒有被破壞。 IP 數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機的地址（源地址）和接收它的主機的地址（目的地址）。 UDP（ IP 協(xié)議號 17）是一個 無連接的 數(shù)據(jù)報協(xié)議。它是一個 “best effort”或者 “不可靠 ”協(xié)議 ——不是因為它特別不可靠，而是因為它不檢查數(shù)據(jù)包是否已經(jīng)到達目的地，并且不保證它們按順序到達。 UDP 的典型性應用是如流媒體（音頻和視頻等）這樣按時到達比可 靠性更重要的應用，或者如 DNS 查找這樣的簡單查詢 /響應應用，如果需要建立可靠的連結(jié)，哪么所作的額外工作將是不成比例地大。本程序只應用于局域網(wǎng)中，局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)流傳輸?shù)目煽啃愿?，故選擇 UDP 協(xié)議。 WINDOWS SOCKETS 網(wǎng)絡(luò)編程接口概述 在網(wǎng)絡(luò)編程中最常用的方案便是 Client/Server (客戶機 /服務(wù)器 )模型。在這種方案中客戶應用程序向服務(wù)器程序請求服務(wù)。一個服務(wù)程序通常在一個眾所周知的地址監(jiān)聽對服務(wù)的請求，也就是說，服務(wù)進程一直處于休眠狀態(tài)，直到一個客戶向這個服務(wù)的地址提出了 連接請求。在這個時刻，服務(wù)程序被 驚醒 并且為客戶提供服務(wù)－對客戶的請求作出適當?shù)姆磻? 為了方便這種 Client/Server 模型的網(wǎng)絡(luò)編程， 90 年代初，由 Microsoft 聯(lián)合了其他幾家公司共同制定了一套 WINDOWS 下的網(wǎng)絡(luò)編程接口，即 Windows Sockets 規(guī)范，它不是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ,而是一套開放的、支持多種協(xié)議的 Windows 下的網(wǎng)絡(luò)編程接口。現(xiàn)在的 Winsock 已經(jīng)基本上實現(xiàn)了與協(xié)議無關(guān)，你可以使用 Winsock 來調(diào)用多種協(xié)議的功能，但較常使用的是 TCP/IP 協(xié)議。 Socket 實際在計算機 中提供了一個通信端口，可以通過這個端口與任何一個具有Socket 接口的計算機通信。應用程序在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，接收的信息都通過這個 Socket 接口來實現(xiàn)。如下圖所示： 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計與 實現(xiàn) 》 第 14 頁 共 62 頁 圖 34 面向連接的套接字的系統(tǒng)調(diào)用圖 微軟為 Visual C++定義了 Winsock類如 CAsyncSocket類和派生于 CAsyncSocket 的CSocket 類，它們簡單易用，我們當然可以使用這些類來實現(xiàn)自己的網(wǎng)絡(luò)程序，但是為了更好的了解 Winsock API編程技術(shù)，本設(shè)計中將使用底層的 API函數(shù)實現(xiàn) Winsock 平臺的即時通信工具。 在 VC 中進行 WINSOCK 的 API 編程開發(fā)的時候，需要在項目中使用下面的三個文件，否則會出現(xiàn)編譯錯誤。 (1) : 這是 WINSOCK API 的頭文件，需要包含在項目中。 (2) : WINSOCK API 連接庫文件。 (3) : WINSOCK 的動態(tài)連接庫，位于 WINDOWS 的安裝目錄下。 多線程編程技術(shù) 進程及線程概述 進程和線程都是操作系統(tǒng)的概念。進程是應用程序的執(zhí)行實例，每個進程是由私有的虛擬地址空間、代碼、數(shù)據(jù)和其它各種系統(tǒng)資源組成，進程在運行過程中創(chuàng)建的資源隨著進程的終止而被銷毀，所使用的系統(tǒng)資源在進程終止時被釋放或關(guān)閉。 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計與 實現(xiàn) 》 第 15 頁 共 62 頁 線程是進程內(nèi)部的一個執(zhí)行單元。系統(tǒng)創(chuàng)建好進程后，實際上就啟動執(zhí)行了該進程的主執(zhí)行線程，主執(zhí)行線程以函數(shù)地址形式，比如說 main 或 WinMain 函數(shù)，將程序的啟動點提供給 Windows 系統(tǒng)。主執(zhí)行線程終止了，進程也就隨之終止。 每一個進程至少有一個主執(zhí)行線程，它無需由用戶去主動創(chuàng)建，是由系統(tǒng)自動創(chuàng)建的。用戶根據(jù)需要在應用程序中創(chuàng)建其它線程，多個線程并發(fā)地運行于同一個進程中。一個進程中的所有線程都在該進程的虛擬地址空間中，共同使用這些虛擬地址空間、全局變量和系統(tǒng)資源，所以線程間的通訊非常方便，多線程技術(shù)的應用也較為廣泛。 多線程可以實現(xiàn)并行處理，避免了某項任務(wù)長時間占用 CPU 時間。要說明的一點是，目前大多數(shù)的計算機都是單處理器（ CPU）的，為了運行所有這些線程，操作系統(tǒng)為每個獨立線程安排一些 CPU 時間，操作系統(tǒng)以輪換方式向線程提供時間片，這就給人一種假象，好象這些線程都在同時運行。由此可見，如果兩個非?；钴S的線程為了搶奪對 CPU的控制權(quán)，在線程切換時會消耗很多的 CPU 資源，反而會降低系統(tǒng)的性能。這一點在多線程編程時應該注意。 Win32 SDK 函數(shù)支持進行多線程的程序設(shè)計，并提供了操作系統(tǒng)原理中的各種同步、互斥和臨界區(qū)等操作。 Visual C++ 中，使用 MFC 類庫也實現(xiàn)了多線程的程序設(shè)計，使得多線程編程更加方便。 Win32 API 對多線程編程的支持 Win32 提供了一系列的 API 函數(shù)來完成線程的創(chuàng)建、掛起、恢復、終結(jié)以及通信等工作。下面將選取其中的一些重要函數(shù)進行說明。 (1) HANDLE CreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, DWORD dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId)。 該函數(shù)在其調(diào)用進程的進程空間里創(chuàng)建一個新的線程，并返回已建線程的句柄。 (2) DWORD SuspendThread(HANDLE hThread)。 該函數(shù)用于掛起指定的線程，如果函數(shù)執(zhí)行成功，則線程的執(zhí)行被終止。 (3) DWORD ResumeThread(HANDLE hThread)。 該函數(shù)用于結(jié)束線程的掛起狀態(tài)，執(zhí)行線程。 (4) VOID ExitThread(DWORD dwExitCode)。 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計與 實現(xiàn) 》 第 16 頁 共 62 頁 該函數(shù)用于線程終結(jié)自身的執(zhí)行，主要在線程的執(zhí)行函數(shù)中被調(diào)用。其中參數(shù)dwExitCode 用來設(shè)置線程的退出碼。 (5) BOOL TerminateThread(HANDLE hThread,DWORD dwExitCode)。 一般情況下，線程運行結(jié)束之后，線程函數(shù)正常返回，但是應用程序可以調(diào)用TerminateThread 強行終止某一線程的執(zhí)行。 使用 TerminateThread()終止某個線程的執(zhí)行是不安全的，可能會引起系統(tǒng)不穩(wěn)定；雖然該函數(shù)立即終止線程的執(zhí)行，但并不釋放線程所占用的資源。因此，一般不建議使用該函數(shù)。 (6)BOOL PostThreadMessage(DWORD idThread,UINT Msg,WPARAM wParam,LPARAM lParam)。 該函數(shù)將一條消息放入到指定線程的消息隊列中，并且不等到消息被該線程處理時便返回。 調(diào)用該函數(shù)時，如果即將接收消息的線程沒有創(chuàng)建消息循環(huán)，則該函數(shù)執(zhí)行失敗。 4 總體設(shè)計 通常的通信工 具，都采用客戶機 /服務(wù)器 (C/S)體系結(jié)構(gòu)， C/S 結(jié)構(gòu)是這樣的一種結(jié)構(gòu)：它包括一個客戶機 (或前端 ),一個服務(wù)器 (或稱后端 ),客戶機的作用是訪問和處理遠程服務(wù)器上的數(shù)據(jù) ,服務(wù)器的作用是接收和處理客戶機的數(shù)據(jù)請求。有時 ,可能有多個客戶向同一個服務(wù)器同時請求服務(wù) ,這就需要服務(wù)器決定怎樣處理這些請求。 Client/Server 結(jié)構(gòu)是當前數(shù)據(jù)庫應用程序中極為流行的一種方式。尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 ,使得當前很多系統(tǒng)都采用這種方式進行構(gòu)造 ,其最大的優(yōu)點是將計算機工作任務(wù)分別由客戶端和服務(wù)器端來共同完成 ,這樣有利于充分合理的 利用系統(tǒng)資源。另外它的服務(wù)器端還可以將信息集中起來，任何客戶機都可以通過訪問服務(wù)器而獲得所需的信息。 Client/Server 模型最終可歸結(jié)為一種“請求 /應答”關(guān)系。一個請求總是首先被客戶發(fā)出 ,然后服務(wù)器總是被動地接收請求 ,返回客戶需要的結(jié)果。在客戶發(fā)出一個請求之前 ,服務(wù)進程一直處于休眠狀態(tài)。一個客戶提出請求后 ,服務(wù)進程被“喚醒”并且為客戶提供服務(wù) ,對客戶的請求做出所需要的應答。如下圖所示： 《 用 VC++語言解決局域網(wǎng)聊天系統(tǒng)的 設(shè)計與 實現(xiàn) 》