TCP网络程序设计-完成端口之应用

高歌

一、运行程序

程序名为短信超人，但是上传代码不包括发送短信的代码，实际也就是一个c/s的程序。

开发环境mdac2.7,vc6 sp5,win2000

如果你的mdac版本是旧请升级或者重新编译。服务器端的数据库access，用ado来操作的。客户端用csv格式的文件系统的。

将SMSServer和SMSClient放在同一个机器上，因为编译时我将IP设置成了127.0.0.1,SMSServerDB与SMSServer放在同一个目录。源代码是按1字节对其编译，静态连接的,程序并没有在网络负担大，SOCKET连接数量大的条件下测试过。

二、数据结构和通讯协议及处理实现

服务器端是采用完成端口异步模式，客户端是同步的SOCKET类实现的。

服务器端有侦听线程，工作线程组成。

typedef struct _SessionPack
{
WORD CommandID; // 命令ID
WORD DataLength; // Data数据长度
WORD DataItems; // 数据区数据项数，即Data中有效的结构体的个数
char Data[1]; // 数据区
}SESSIONPACK,*PSESSIONPACK;

前三个字段相当于包头，Data是有效数据首地址。根据需要分配。结构体定义

在packet.h文件中，协议定义在protocol.h文件中。一个SessionPack不要超过4k。CIocpFrame是完成端口的封装类，业务逻辑都在CIocpFrame::Proecssjob中处理，其中几个数据库操作的函数在server.h中。PER_HANDLE_DATA,PER_IO_OPERATION_DATA这两个结构详细请见完成端口。名字可能没有取好。

客户端发送大量数据处理，例如，上传通讯录

for(int j=0;j<nGroup;j++)
{
Sleep(100);//不加延时服务器不能处理所有包，可能是我的服务器设计有问题。
if(j!=nGroup-1)//还没有到最后一组
{
PSESSIONPACK pPack=(PSESSIONPACK)new char[sizeof(SESSIONPACK)+sizeof(LINK)*MAXLINK-1];//一组数据分配大约4k空间一起发送
PLINK pData=(PLINK)pPack->Data;
memset(pPack,0,sizeof(SESSIONPACK)+sizeof(LINK)*MAXLINK-1);//MAXLINK是LINK结构体个数
pPack->DataLength=sizeof(LINK)*MAXLINK;
pPack->DataItems=MAXLINK;//告诉服务器有几个LINK要处理
pPack->CommandID=COMMAND_UPLOAD_LINK;
for(int i=0;i<MAXLINK;i++)
{
//往pData中赋值

//下一条数据
pData++;
}
g_pClient->Send(pPack,sizeof(SESSIONPACK)+sizeof(LINK)*MAXLINK-1,0);
delete pPack;
}//ifj
else//最后一组可能不到MAXLINK个LINK结构体
{
int iLeft=parser.m_nRows-j*MAXLINK;
PSESSIONPACK pPack=(PSESSIONPACK)new char[sizeof(SESSIONPACK)+sizeof(LINK)*iLeft-1];
PLINK pData=(PLINK)pPack->Data;
memset(pPack,0,sizeof(SESSIONPACK)+sizeof(LINK)*iLeft-1);
pPack->DataLength=sizeof(LINK)*iLeft;
pPack->DataItems=iLeft;
pPack->CommandID=COMMAND_UPLOAD_LINK;
for(int i=0;i<iLeft;i++)
{
//往pData中赋值

//下一条数据
pData++;
}
g_pClient->Send(pPack,sizeof(SESSIONPACK)+sizeof(LINK)*iLeft-1,0);
delete pPack;
}
}

//服务器接受数据

PLINK pBody;
pBody=(PLINK)pPack->Data;
for(int i=0;i<DataItem;i++)
{
SaveLink(pBody);//往数据库插纪录
pBody++;
}
memset(pConText,0,sizeof(PER_IO_OPERATION_DATA));//这句话是否有问题?
pConText->DataBuf.len=DATA_BUFSIZE;
pConText->DataBuf.buf=pConText->Buffer;
pConText->OperationType=RECV_POST;
Flags = 0;
if (WSARecv(sClient, &(pConText->DataBuf), 1, &RecvBytes, &Flags,
&(pConText->Overlapped), NULL) == SOCKET_ERROR)
{
if (WSAGetLastError() != ERROR_IO_PENDING)
dwRet=PROCESS_FAIL;
}

服务器想客户端发送大量数据 例如 下载通讯录

原理与客户端大量发送类似，不过在服务器发送大最后一个包时要将命令字设置成COMMAND_DOWNLOAD_LINK_EXIT通知客户端数据发送结束，请不要在接收了。客户端请求时需将本地数据的

最大id存放在有效数据区以告诉服务器，避免重复查询。

三、完成端口介绍

主要用到3个函数和一个OVERLAPPED的结构

每当有一个连接上来，就将它与完成端口关联，完成端口实际上就是一个重叠IO的队列，当队列中某一个对象有信号时，GetQueuedCompletionStatus就返回了，并将这个重叠IO及与之对应的单据柄数据传出，在我的程序里这个单句柄数据就是客户端套接字，这时你就可以对缓冲区数据操作了。

HANDLE CreateIoCompletionPort(
HANDLE FileHandle,//用于完成端口的设备的句柄
HANDLE ExistingCompletionPort,//完成端口句柄，如果是NULL则生成一个新的
ULONG_PTR CompletionKey,//单据柄数据
DWORD NumberOfConcurrentThreads//允许最大的工作线程的数量
);//这个函数主要的功能就是生成完成端口，或者将某句柄与完成端口关联

BOOL GetQueuedCompletionStatus(HANDLE CompletionPort,//需要监视的完成端口句柄
LPDWORD lpNumberOfBytes,//实际传输的字节
PULONG_PTR lpCompletionKey,//单句柄数据
LPOVERLAPPED* lpOverlapped,//一个指向伪造的重叠IO的指针，大小取决于你的定义
DWORD dwMilliseconds//等待多少秒
);

这个函数返回有几种可能，某个重叠IO发生了数据传输，或者客户端CloseSocket,或者其他原因导致完成端口失败，或者服务器调用PostQueuedCompletionStatus主动要求结束。以下是我在程序里的判断代码。

bSuccess=GetQueuedCompletionStatus(g_hCompPort,
&dwNumBytes, (DWORD*)&PerHandleData, (OVERLAPPED**)&ConText, INFINITE);

if(!bSuccess)
{
//客户端断开连接
if(PerHandleData!=NULL)
if(dwNumBytes == 0&&PerHandleData->pIOContext->OperationType==RECV_POST)
{
pIocpFrame->CloseClient(PerHandleData);
continue;
}
}

if(bSuccess)
if(PerHandleData==NULL&&dwNumBytes==0)
{
//工作线程被通知结束
SetEvent(g_ThreadHandles[pos]);
return 0;
}

BOOL PostQueuedCompletionStatus(
HANDLE CompletionPort,
DWORD dwNumberOfBytesTransferred,
ULONG_PTR dwCompletionKey,
LPOVERLAPPED lpOverlapped
);
//我是用这个函数来告诉工作线程给我马上停止工作。你也可以用这个函数发//送其他字定义消息到完成端口，不过调用这个函数要记得先关闭所有客户端//。程序中我的客户端套接字保存在链表中的是由ctx开头的几个函数处理的//。

四、结束语

本来是想给大家做一个免费发送短信软件，后来去联通问了包月要5元100条，估计移动也差不多。我个人承受不起的。本程序还有不少缺陷，数据包没有经过校验，加密，（是先加密再校验还是校验后在加密?)本地数据没有缓存(就是outlook新闻组缓存的功能)，界面风格不一致，还其他设计方面的问题。如果你对源代码做了改进，一定要告诉我啊。email:bluecrest@sina.com

谢谢。

参考资料是platformsdk 中iocp的例子，msdn，windows网络程序设计

客户端exe 服务端exe 服务端数据库 原码