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2009-02-18 11:59:21

一、Delphi与Socket
    计算机网络是由一系列网络通信协议组成的,其中的核心协议是传输层的TCPIP和UDP协议。TCP是面向连接的,通信双方保持一条通路,好比目前的电话线,使用telnet登陆BBS,用的就是TCP协议;UDP是无连接的,通信双方都不保持对方的状态,浏览器访问Internet时使用的 HTTP协议就是基于UDP协议的。TCP和UDP协议都非常复杂,尤其是TCP协议,为了保证网络传输的正确性和有效性,必须进行一系列复杂的纠错和排序等处理。

    Socket是建立在传输层协议(主要是TCP和UDP)上的一种套接字规范,最初是由美国加州Berkley大学提出,它定义两台计算机间进行通信的规范(也是一种编程规范),如果说两台计算机是利用一个“通道“进行通信,那么这个“通道“的两端就是两个套接字。套接字屏蔽了底层通信软件和具体操作系统的差异,使得任何两台安装了TCP协议软件和实现了套接字规范的计算机之间的通信成为可能。微软的Windows Socket规范(简称winsock)对Berkley的套接字规范进行了扩展,利用标准的Socket的方法,可以同任何平台上的Socket进行通信;利用其扩展,可以更有效地实现在Windows平台上计算机间的通信。在Delphi中,其底层的Socket也应该是Windows的 Socket。Socket减轻了编写计算机间通信软件的难度,但总的说来还是相当复杂的(这一点在后面具体会讲到);Inprise在Delphi中对 Windows Socket进行了有效的封装,使得用户可以很方便地编写网络通信程序。

    下面我们实例解读在Delphi中如何利用Socket编写通信程序。

二、利用Delphi编写Socket通信程序。
    下面是一个简单的Socket通信程序,其中客户机和服务机是同一个程序,当客户机(服务器)在一个memo1中输入一段文字然后敲入回车,该段文字就可以显示在服务器(客户机)的memo2中,反之亦成立。具体步骤如下:

1、新建一个form,任意命名,不妨设之为chatForm;放上一个MainMenu(在Standard栏中),建立ListenItem、 ConnectItem、Disconnect和Exit菜单项;在从Internet栏中选择TServerSocket、TClientSocket 添加到chatForm中,其中把TClientSocket的名字设为ClientSocket, port设为1025,默认的active为false;把TServerSocket的名字设为ServerSocket,port设为1025,默认的active为false,其他的不变;再放入两个memo,一个命名为memo1,另外一个命名为memo2,其中把memo2的color
设置为灰色,因为主要用来显示对方的输入。下面我们一边编写代码一边解释原因。

2、双击ListemItem。写入如下代码:
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;

该程序段的说明如下:当用户选择ListemItem时,该ListenItem取反,如果选中的话,说明处于Listen状态,读者要了解的是:
listen是Socket作为Server时一个专有的方法,如果处于listen,则ServerSocket设置为活动状态;否则,取消 listen,则关闭ServerSocket。实际上,只有用户一开始选择该菜单项,表明该程序用作Server。反之,如果用户选择 ConnectItem,则必然作为Client使用。

3、双击ConnectItem,敲入以下代码。
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;

这段程序的主要功能就是当用户选择ConnectItem菜单项时,设置应用程序为客户机,弹出input框,让用户输入服务器的地址。这也就是我们不一开始固定ClientSocket的host的原因,这样用户可以动态地连接不同的服务器
。读者需要了解的是主机地址只是Socket作为客户机时具有的一个属性,Socket作为服务器时“一般“不用地址,因为它同本机绑定。

4、在memo1的keydown方法中写入如下代码:
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;

该段代码的作用很明显,就是开始发消息了。其中如果是Server的话,它只向第一个客户机发消息,由于一个服务器可以连接多个客户机,而同客户机的每一个连接都由一个Socket来维持,因此ServerSocket.Socket.Connnections
数组中存储的就是同Client维持连接的Socket。在标准Socket中,服务器方的Socket通过accept()方法的返回值获取维持同客户机连接的Socket,而发送、接受消息的方法分别为send(sendto)和recv(recvfrom), Delphi对此进行了封装。

5、其余代码的简要介绍。
procedure TChatForm.ServerSocketAccept(Sender TObject;
Socket TCustomWinSocket);
begin
  IsServer = True;
end;

ServerSocket的Accept方法,当客户机第一次连接时完成,通过其参数可以认为,它是在标准的accept方法后执行的,因为有TCustomWinSocket这个参数类型,它应该是标准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;

这两段代码分别是服务器方和客户机方在收到对方的消息时,由Delphi触发的,作用是在memo2中显示收到的消息。其中, ClientSocketRead中的Socket实际上就是Socket本身,而在ServerSocketClientRead中的Socket实际上是
ServerSocket.Socket.Connection[]中的某个Socket。不过在Delphi中,对服务器方的Socket进行了有效的封装。

procedure TChatForm.ServerSocketClientConnect(Sender TObject;
Socket TCustomWinSocket);
begin
  Memo2.Lines.Clear;
end;

procedure TChatForm.ClientSocketDisconnect(Sender TObject;
Socket TCustomWinSocket);
begin
  ListenItemClick(nil);
end;

这两段比较简单。其中ServerSocketClientConnect在ServerSocket收到一个新的连接时触发。而ClientSocketDisconnect在ClientSocket发出Disconncet时触发。

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;

第一段为关闭应用程序。在标准Socket中,每个Socket在关闭时,必须调用closesocket()方法,否则系统不会释放资源。而在 ServerSockt.Close和ClientSocket.Close中,系统内部肯定调用了closesocket()方法。

三、标准Socket与Delphi中的Socket。
标准的Socket的应用程序框架如下:
Server方: Socket()[ 新建一个Socket]--Bind()[ 同服务器地址邦定 ]--Listen() --Accept()--block wait--read()[接受消息,在windows平台中,方法为send(TCP),或者是sendto(UDP)]--处理服务请求--Write()[发送消息,在windows平台中,方法为send(TCP), 或者为sendto(UDP)。

Client方相对简单:Socket()--Connect()[通过一定的port连接特定的服务器,这是与服务器建立连接]--Write()--Read()。

Socket可以是基于TCP的,也可以是基于UDP,同时Socket甚至建立在其他的协议,比如IPXSPX,DECNet等。在新建一个 Socket时,可以指定新建何类Socket。Bind()用来同服务器的地址邦定,如果一个主机只有一个IP地址,实际上邦定的作用就相对多余了。

Listen()开始监听网络,Accept()用于接受连接,其返回值是保持同客户机联系的Socket。

在Delphi中,对于Windows中的Socket进行了有效的封装。在Delphi中,按其继承关系,可以分层两类:
一、TComponent--TAbstractSocket--TCustomSocket--TCustomServerSocket--TServerSocket
TComponent--TAbstractSocket--TCustomSocket--TClientSocket
二、直接从TObject继承过来
TObject--TCustomWinSocket--TServerWinSocket
TObject--TCustomWinSocket--TClientWinSocket
TObject--TCustomWinSocket--TServerClientWinSocket

可以看出第一类建立在TCustomSocket基础上,第二类建立在TCustomWinSocket的基础上。第一类建立在TComponet的基础上,
第二类直接构建在TObject基础上。因此如果用户非常熟悉Socket并且想要编写控制台程序时,可以使用TCustomWinScoket 类。

同uses中可以看出,它们都在ScktComp.pas中实现,而在schtComp.pas中,则包含了winsock.pas文件,如果继续深入winsock文件,
在其中可以发现所有的Windows Socket的基本方法。

实际上,如果你了解了标准Socket的应用程序框架,对于使用Delphi编写Socket应用程序也就得心应手了;这不是说你必须了解复杂的 Socket中的标准函数,也没有必要,因为Delphi已经为你做了很好的封装了,这也正是Delphi的强势所在,你只要了解那么一点点的基本框架。

这是我对Delphi中的Socket应用的理解,不足之处希望大家指正。同时也乐于为大家解答Delphi中有关Socket的问题
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