Bài giảng Lập trình mạng - Lương Ánh Hoàng

/7. – Visual Studio C++ – Thư viện trực tuyến MSDN – Thêm tiêu đề WINSOCK2.H vào đầu mỗi tệp mã nguồn. – Thêm thư viện WS2_32.LIB vào mỗi Project bằng cách Project => Property => Configuration Properties=> Linker=>Input=>Additional Dependencies 3.3 Lập trình WinSock 61 • Khởi tạo WinSock – WinSock cần được khởi tạo ở đầu mỗi ứng dụng trước khi có thể sử dụng – Hàm WSAStartup sẽ làm nhiệm khởi tạo  wVersionRequested: [IN] phiên bản WinSock cần dùng.  lpWSAData: [OUT] con trỏ chứa thông tin về WinSock cài đặt trong hệ thống.  Giá trị trả về:  Thành công: 0  Thất bại: SOCKET_ERROR 3.3 Lập trình WinSock 62 int WSAStartup( WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData ); • Khởi tạo WinSock – Thí dụ 3.3 Lập trình WinSock 63 WSADATA wsaData; WORD wVersion = MAKEWORD(2,2); // Khởi tạo phiên bản 2.2 if (WSAStartup(wVersion,&wsaData)) { printf(“Version not supported”); } • Giải phóng WinSock – Ứng dụng khi kết thúc sử dụng WinSock có thể gọi hàm sau để giải phóng tài nguyên về cho hệ thống int WSACleanup(void);  Giá trị trả về:  Thành công: 0  Thất bại: SOCKET_ERROR 3.3 Lập trình WinSock 64 • Xác định lỗi – Phần lớn các hàm của WinSock nếu thành công đều trả về 0. – Nếu thất bại, giá trị trả về của hàm là SOCKET_ERROR. – Ứng dụng có thể lấy mã lỗi gần nhất bằng hàm int WSAGetLastError(void); – Tra cứu lỗi với công cụ Error Lookup trong Visual Studio 3.3 Lập trình WinSock 65 • Tạo SOCKET – SOCKET là một số nguyên trừu tượng hóa kết nối mạng của ứng dụng. – Ứng dụng phải tạo SOCKET trước khi có thể gửi nhận dữ liệu. – Hàm socket được sử dụng để tạo SOCKET Trong đó:  af: [IN] Address Family, họ giao thức sẽ sử dụng, thường là AF_INET.  type: [IN] Kiểu socket, SOCK_STREAM cho TCP/IP và SOCK_DGRAM cho UDP/IP.  protocol: [IN] Giao thức tầng giao vận, IPPROTO_TCP hoặc IPPROTO_UDP 3.3 Lập trình WinSock 66 SOCKET socket ( int af, int type, int protocol ); • Tạo SOCKET – Thí dụ 3.3 Lập trình WinSock 67 SOCKET s1,s2; // Khai báo socket s1,s2 // Tạo socket TCP s1 = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); // Tạo socket UDP s2 = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP); • Xác định địa chỉ – WinSock sử dụng sockaddr_in để lưu địa chỉ của ứng dụng đích cần nối đến. – Ứng dụng cần khởi tạo thông tin trong cấu trúc này 3.3 Lập trình WinSock 68 struct sockaddr_in{ short sin_family; // Họ giao thức, thường l{ AF_INET u_short sin_port; // Cổng, dạng big-endian struct in_addr sin_addr; // Địa chỉ IP char sin_zero[8]; // Không sử dụng với IPv4 }; • Xác định địa chỉ – Sử dụng các hàm hỗ trợ : • Chuyển đổi địa chỉ IP dạng xâu sang số nguyên 32 bit • Chuyển đổi địa chỉ từ dạng in_addr sang dạng xâu • Chuyển đổi little-endian => big-endian (network order) • Chuyển đổi big-endian => little-endian (host order) 3.3 Lập trình WinSock 69 // Chuyển 4 byte từ big-endian=>little-endian u_long ntohl(u_long netlong) // Chuyển 2 byte từ big-endian=>little-endian u_short ntohs(u_short netshort) unsigned long inet_addr(const char FAR *cp); char FAR *inet_ntoa(struct in_addr in); // Chuyển đổi 4 byte từ little-endian=>big-endian u_long htonl(u_long hostlong) // Chuyển đổi 2 byte từ little-endian=>big-endian u_short htons(u_short hostshort) • Xác định địa chỉ – Thí dụ: điền địa chỉ 192.168.0.1:80 vào cấu trúc sockaddr_in 3.3 Lập trình WinSock 70 SOCKADDR_IN InternetAddr; // Khai báo biến lưu địa chỉ u_short nPortId = 80; // Khai b|o cổng InternetAddr.sin_family = AF_INET;// Họ địa chỉ Internet //Chuyển x}u địa chỉ 192.168.0.1 sang số 4 byte dang network-byte // order v{ g|n cho trường sin_addr InternetAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(“192.168.0.1"); //Chuyển đổi cổng sang dạng network-byte order v{ g|n cho trường // sin_port InternetAddr.sin_port = htons(nPortId); • Phân giải tên miền – Đôi khi địa chỉ của máy đích được cho dưới dạng tên miền – Ứng dụng cần thực hiện phân giải tên miền để có địa chỉ thích hợp – Hàm getnameinfo và getaddrinfo sử dụng để phân giải tên miền – Cần thêm tệp tiêu đề WS2TCPIP.H 3.3 Lập trình WinSock 71 int getaddrinfo( const char FAR *nodename, // Tên miền hoặc địa chỉ cần ph}n giải const char FAR *servname, // Dịch vụ hoặc cổng const struct addrinfo FAR *hints, // Cấu trúc gợi ý struct addrinfo FAR *FAR *res // Kết quả ); Giá trị trả về Thành công: 0 Thất bại: mã lỗi • Phân giải tên miền – Cấu trúc addrinfo: danh sách liên kết đơn chứa thông tin về tên miền tương ứng 3.3 Lập trình WinSock 72 struct addrinfo { int ai_flags; // Thường l{ AI_CANONNAME int ai_family; // Thường l{ AF_INET int ai_socktype; // Loại socket int ai_protocol; // Giao thứ giao vận size_t ai_addrlen; // Chiều d{i của ai_addr char *ai_canonname; // Tên miền struct sockaddr *ai_addr; // Địa chỉ socket đ~ ph}n giải struct addrinfo *ai_next; // Con trỏ tới cấu trúc tiếp theo }; • Phân giải tên miền – Đoạn chương trình sau sẽ thực hiện phân giải địa chỉ cho tên miền www.hut.edu.vn 3.3 Lập trình WinSock 73 addrinfo * result; // Lưu kết quả ph}n giải int rc; // Lưu m~ trả về sockaddr_in address; // Lưu địa chỉ ph}n giải được rc = getaddrinfo(“www.hut.edu.vn”, “http”, NULL, &result); // Một tên miền có thể có nhiều địa chỉ IP tương ứng // Lấy kết quả đầu tiên if (rc==0) memcpy(&address,result->ai_addr,result->ai_addrlen); // Xử lý với address... • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Việc truyền nhận dữ liệu sử dụng giao thức TCP sẽ bao gồm hai phần: ứng dụng phía client và phía server. – Ứng dụng phía server: • Khởi tạo WinSock qua hàm WSAStartup • Tạo SOCKET qua hàm socket hoặc WSASocket • Gắn SOCKET vào một giao diện mạng thông qua hàm bind • Chuyển SOCKET sang trạng thái đợi kết nối qua hàm listen • Chấp nhận kết nối từ client thông qua hàm accept • Gửi dữ liệu tới client thông qua hàm send hoặc WSASend • Nhận dữ liệu từ client thông qua hàm recv hoặc WSARecv • Đóng SOCKET khi việc truyền nhận kết thúc bằng hàm closesocket • Giải phóng WinSock bằng hàm WSACleanup 3.3 Lập trình WinSock 74 • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) 3.3 Lập trình WinSock 75 WSAStartup socket/ WSASocket bind listen accept send/ WSASend recv/ WSARecv closesocket WSACleanu p • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm bind: gắn SOCKET vào một giao diện mạng của máy 3.3 Lập trình WinSock 76 int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen); Trong đó s: [IN] SOCKET vừa được tạo bằng hàm socket name: [IN] địa chỉ của giao diện mạng cục bộ namelen: [IN] chiều dài của cấu trúc name Thí dụ SOCKADDR_IN tcpaddr; short port = 8888; tcpaddr.sin_family = AF_INET;// Socket IPv4 tcpaddr.sin_port = htons(port); // host order => net order tcpaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //Giao diện bất kỳ bind(s, (SOCKADDR *)&tcpaddr, sizeof(tcpaddr)); // Bind socket • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm listen: chuyến SOCKET sang trạng thái đợi kết nối 3.3 Lập trình WinSock 77 int listen(SOCKET s, int backlog); Trong đó s: [IN] SOCKET đã được tạo trước đó bằng socket/WSASocket backlog: [IN] chiều dài hàng đợi chấp nhận kết nối • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm accept: chấp nhận kết nối 3.3 Lập trình WinSock 78 SOCKET accept(SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr,int FAR* addrlen); Trong đó s: [IN] SOCKET hợp lệ, đã được bind và listen trước đó addr: [OUT] địa chỉ của client kết nối đến addrlen: [IN/OUT] con trỏ tới chiều dài của cấu trúc addr. Ứng dụng cần khởi tạo addrlen trỏ tới một số nguyên chứa chiều dài của addr Giá trị trả về là một SOCKET mới, sẵn sàng cho việc gửi nhận dữ liệu trên đó. Ứng với mỗi kết nối của client sẽ có một SOCKET riêng. • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm send: gửi dữ liệu trên SOCKET 3.3 Lập trình WinSock 79 int send(SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags); Trong đó s: [IN] SOCKET hợp lệ, đã được accept trước đó buf: [IN] địa chỉ của bộ đệm chứa dữ liệu cần gửi len: [IN] số byte cần gửi flags:[IN] cờ quy định cách thức gửi, có thể là 0,MSG_OOB,MSG_DONTROUTE Giá trị trả về Thành công: số byte gửi được, có thể nhỏ hơn len Thất bại: SOCKET_ERROR Thí dụ char szHello[]=”Hello Network Programming”; send(s,szHello,strlen(szHello),0); • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm recv: nhận dữ liệu trên SOCKET 3.3 Lập trình WinSock 80 int recv(SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags); Trong đó s: [IN] SOCKET hợp lệ, đã được accept trước đó buf: [OUT] địa chỉ của bộ đệm nhận dữ liệu len: [IN] kích thước bộ đệm flags:[IN] cờ quy định cách thức nhận, có thể là 0, MSG_PEEK, MSG_OOB, MSG_WAITALL Giá trị trả về Thành công: số byte nhận được, có thể nhỏ hơn len Thất bại: SOCKET_ERROR Thí dụ char buf[100]; int len = 0; len = recv(s,buf,100,0); • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía server (tiếp) • Hàm closesocket: đóng kết nối trên một socket 3.3 Lập trình WinSock 81 int closesocket(SOCKET s ) Trong đó s: [IN] SOCKET hợp lệ, đã kết nối Giá trị trả về Thành công: 0 Thất bại: SOCKET_ERROR • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Đoạn chương trình minh họa 3.3 Lập trình WinSock 82 #include //Thu vien Winsock void main(void) { WSADATA wsaData; SOCKET ListeningSocket; SOCKET NewConnection; SOCKADDR_IN ServerAddr; SOCKADDR_IN ClientAddr; int ClientAddrLen; int Port = 8888; // Khoi tao Winsock 2.2 WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData); // Tao socket lang nghe ket noi tu client. ListeningSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); // Khoi tao cau truc SOCKADDR_IN cua server // doi ket noi o cong 8888 ServerAddr.sin_family = AF_INET; ServerAddr.sin_port = htons(Port); ServerAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Đoạn chương trình minh họa (tiếp) 3.3 Lập trình WinSock 83 // Bind socket cua server. bind(ListeningSocket, (SOCKADDR *)&ServerAddr, sizeof(ServerAddr)); // Chuyen sang trang thai doi ket noi listen(ListeningSocket, 5); // Chap nhan ket noi moi. ClientAddrLen = sizeof(ClientAddr); NewConnection = accept(ListeningSocket, (SOCKADDR *) &ClientAddr,&ClientAddrLen); // Sau khi chap nhan ket noi, server co the tiep tuc chap nhan them cac ket noi khac, // hoac gui nhan du lieu voi cac client thong qua cac socket duoc accept voi client // Dong socket closesocket(NewConnection); closesocket(ListeningSocket); // Giai phong Winsock WSACleanup(); } • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía client • Khởi tạo WinSock qua hàm WSAStartup • Tạo SOCKET qua hàm socket hoặc WSASocket • Điền thông tin về server vào cấu trúc sockaddr_in • Kết nối tới server qua hàm connect hoặc WSAConnect • Gửi dữ liệu tới server thông qua hàm send hoặc WSASend • Nhận dữ liệu từ server thông qua hàm recv hoặc WSARecv • Đóng SOCKET khi việc truyền nhận kết thúc bằng hàm closesocket • Giải phóng WinSock bằng hàm WSACleanup 3.3 Lập trình WinSock 84 • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía client (tiếp) 3.3 Lập trình WinSock 85 WSAStartup socket/ WSASocket x|c định địa chỉ/ph}n giải tên miền connect/WSA Connect send/ WSASend recv/ WSARecv closesocket WSACleanup • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Ứng dụng phía client (tiếp) • Địa chỉ của server xác định trong cấu trúc sockaddr_in nhờ hàm inet_addr hoặc theo getaddrinfo • Hàm connect: kết nối đến server 3.3 Lập trình WinSock 86 int connect(SOCKET s,const struct sockaddr FAR* name,int namelen); Trong đó s: [IN] SOCKET đã được tạo bằng socket hoặc WSASocket trước đó name:[IN] địa chỉ của server namelen:[IN] chiều dài cấu trúc name Giá trị trả về Thành công: 0 Thất bại: SOCKET_ERROR • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Chương trình minh họa 3.3 Lập trình WinSock 87 #include void main(void) { WSADATA wsaData; SOCKET s; SOCKADDR_IN ServerAddr; int Port = 8888; // Khoi tao Winsock 2.2 WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData); // Tao socket client s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); // Khoi tao cau truc SOCKADDR_IN co dia chi server la 202.191.56.69 va cong 8888 ServerAddr.sin_family = AF_INET; ServerAddr.sin_port = htons(Port); ServerAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("202.191.56.69"); • Truyền dữ liệu sử dụng TCP – Chương trình minh họa (tiếp) 3.3 Lập trình WinSock 88 // Ket noi den server thong qua socket s. connect(s, (SOCKADDR *) &ServerAddr, sizeof(ServerAddr)); // Bat dau gui nhan du lieu // Ket thuc gui nhan du lieu // Dong socket closesocket(s); // Giai phong Winsock WSACleanup(); } • Truyền dữ liệu sử dụng UDP – Giao thức UDP là giao thức không kết nối (Connectionless) – Ứng dụng không cần phải thiết lập kết nối trước khi gửi tin. – Ứng dụng có thể nhận được tin từ bất kỳ máy tính nào trong mạng. – Trình tự gửi thông tin ở bên gửi như sau 3.3 Lập trình WinSock 89 WSAStartup socket/ WSASocket X|c định địa chỉ/Ph}n giải tên miền sendto WSACleanup • Truyền dữ liệu sử dụng UDP – Ứng dụng bên gửi • Hàm sendto: gửi dữ liệu đến một máy tính bất kỳ 3.3 Lập trình WinSock 90 int sendto( SOCKET s, // [IN] socket đã tạo bằng hàm socket/WSASocket const char FAR * buf, // [IN] bộ đệm chứa dữ liệu cần gửi int len, // [IN] số byte cần gửi int flags, // [IN] cờ, tương tự như hàm send const struct sockaddr FAR * to, // [IN] địa chỉ đích int tolen // [IN] chiều dài địa chỉ đích ); Giá trị trả về Thành công: số byte gửi được, có thể nhỏ hơn len Thất bại: SOCKET_ERROR • Truyền dữ liệu sử dụng UDP – Đoạn chương trình sau sẽ gửi một xâu tới địa chỉ 202.191.56.69:8888 3.3 Lập trình WinSock 91 char buf[]=”Hello Network Programming”; // Xâu cần gửi SOCKET sender; // SOCKET để gửi SOCKADDR_IN receiverAddr; // Địa chỉ nhận // Tạo socket để gửi tin sender = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP); // Điền địa chỉ đích receiverAddr.sin_family = AF_INET; receiverAddr.sin_port = htons(8888); receiverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("202.191.56.69"); // Thực hiện gửi tin sendto(sender, buf, strlen(buf), 0, (SOCKADDR *)&receiverAddr, sizeof(receiverAddr)); • Truyền dữ liệu sử dụng UDP – Trình tự nhận thông tin ở bên nhận như sau 3.3 Lập trình WinSock 92 WSAStartup socket/ WSASocket bind recvfrom WSACleanup • Truyền dữ liệu sử dụng UDP – Ứng dụng bên nhận • Hàm recvfrom: nhận dữ liệu từ một socket 3.3 Lập trình WinSock 93 int recvfrom( SOCKET s, // [IN] SOCKET sẽ nhận dữ liệu char FAR* buf, // [IN] địa chỉ bộ đệm chứa dữ liệu sẽ nhận được int len, // [IN] kích thước bộ đệm int flags, // [IN] cờ, tương tự như hàm recv struct sockaddr FAR* from,// [OUT] địa chỉ của bên gửi int FAR* fromlen // [IN/OUT] chiều dài cấu trúc địa chỉ của bên // gửi, khởi tạo là chiều dài của from ); Giá trị trả về Thành công: số byte nhận được Thất bại: SOCKET_ERROR • Truyền dữ liệu sử dụng UDP – Đoạn chương trình sau sẽ nhận đữ liệu datagram từ cổng 8888 và hiển thị ra màn hình 3.3 Lập trình WinSock 94 SOCKET receiver; SOCKADDR_IN addr, source; int len = sizeof(source); // Tạo socket UDP receiver = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP); // Khởi tạo địa chỉ và cổng 8888 addr.sin_family = AF_INET; addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); addr.sin_port = htons(8888); // Đợi UDP datagram ở cổng 8888 // Bind socket vào tất cả các giao diện và cổng 8888 bind(receiver,(sockaddr*)&addr,sizeof(SOCKADDR_IN)); • Truyền dữ liệu sử dụng UDP – Đoạn chương trình (tiếp) 3.3 Lập trình WinSock 95 // Lặp đợi gói tin while (1) { // Nhận dữ liệu từ mạng datalen = recvfrom(ListeningSocket,buf,100,0,(sockaddr*)&source, &len); // Kiểm tra chiều dài if (datalen>0) { buf[datalen]=0; printf("Data:%s",buf); // Hiển thị ra màn hình } } • Sử dụng Netcat để gửi nhận dữ liệu đơn giản – Netcat là một tiện ích mạng rất đa năng. – Có thể sử dụng như TCP server: nc.exe -v -l -p Thí dụ: nc.exe -l -p 8888 – Có thể sử dụng như TCP client: nc -v Thí dụ: nc.exe 127.0.0.1 80 – Sử dụng như UDP server: nc -v -l -u -p Thí dụ: nc.exe -v -l -u -p 8888 – Sử dụng như UDP client: nc -v -u – Thí dụ: nc.exe -v -u 192.168.0.1 80 3.3 Lập trình WinSock 96 • Một số hàm khác – getpeername: lấy địa chỉ đầu kia mà SOCKET kết nối đến – getsockname: lấy địa chỉ cục bộ của SOCKET 3.3 Lập trình WinSock 97 int getpeername( SOCKET s, // [IN] SOCKET cần lấy địa chỉ struct sockaddr FAR* name, // [OUT] địa chỉ lấy được int FAR* namelen // [OUT] chiều d{i địa chỉ ); int getsockname( SOCKET s, // [IN] SOCKET cần lấy địa chỉ struct sockaddr FAR* name, // [OUT] địa chỉ lấy được int FAR* namelen // [OUT] chiều d{i địa chỉ ); • Bài tập – Viết chương trình clientinfo thực hiện kết nối đến một máy chủ xác định và gửi thông tin về tên máy, danh sách các ổ đĩa có trong máy, kích thước các ổ đĩa. Địa chỉ (tên miền) và cổng nhận vào từ tham số dòng lệnh. VD: clientinfo abc.com 1234 – Viết chương trình serverinfo đợi kết nối từ các clientinfo và thu nhận thông tin từ client, hiện ra màn hình. Tham số dòng lệnh truyền vào là cổng mà serverinfo sẽ đợi kết nối VD: serverinfo 1234 – Viết chương trình gửi truy vấn đến máy chủ DNS để thực hiện phân giải một tên miền nào đó sử dụng giao thức UDP. – ` 3.3 Lập trình WinSock 98 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 99 • Các chế độ hoạt động của WinSock – Thread( Luồng): • Là đơn vị thực thi tuần tự của chương trình. • Mỗi chương trình có ít nhất một thread chính là thread bắt đầu thực hiện tại hàm main – Blocking (Đồng bộ): • Là chế độ mà các hàm vào ra sẽ chặn thread đến khi thao tác vào ra hoàn tất (các hàm vào ra sẽ không trở về cho đến khi thao tác hoàn tất). • Là chế độ mặc định của SOCKET • Các hàm ảnh hưởng: – accept – connect – send – recv – ... 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 100 • Các chế độ hoạt động của WinSock – Blocking (Đồng bộ): I/O Request I/O Complete Blocking state Application Perform I/O OS 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 101 • Các chế độ hoạt động của WinSock – Blocking (Đồng bộ): • Thích hợp với các ứng dụng xử lý tuần tự. Không nên gọi các hàm blocking khi ở thread xử lý giao diện (GUI Thread). • Thí dụ: – Thread bị chặn bởi hàm recv thì không thể gửi dữ liệu ... do { // Thread sẽ bị chặn lại khi gọi h{m recvfrom // Trong lúc đợi dữ liệu thì không thể gửi dữ liệu rc = recvfrom(receiver,szXau,128,0, (sockaddr*)&senderAddress,&senderLen); // .. }while ... 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 102 • Các chế độ hoạt động của WinSock – Non-Blocking (Bất đồng bộ): • Là chế độ mà các thao tác vào ra sẽ trở về nơi gọi ngay lập tức và tiếp tục thực thi thread. Kết quả của thao tác vào ra sẽ được thông báo cho chương trình dưới một cơ chế đồng bộ nào đó. • Các hàm vào ra bất đồng bộ sẽ trả về mã lỗi WSAWOULDBLOCK nếu thao tác đó không thể hoàn tất ngay và mất thời gian đáng kể(chấp nhận kết nối, nhận dữ liệu, gửi dữ liệu...). Đây là điều hoàn toàn bình thường. • Có thể sử dụng trong thread xử lý giao diện của ứng dụng. • Thích hợp với các ứng dụng hướng sự kiện. 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 103 • Các chế độ hoạt động của WinSock – Non-Blocking (Bất đồng bộ): I/O Request I/O Complete Non-Blocking state Application Perform I/O OS Other Computations 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 104 • Các chế độ hoạt động của WinSock – Non-Blocking (Bất đồng bộ): • Socket cần chuyển sang chế độ này bằng hàm ioctlsocket SOCKET s; unsigned long ul = 1; int nRet; s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // Chuyển sang chế độ non-blocking nRet = ioctlsocket(s, FIONBIO, (unsigned long *) &ul); if (nRet == SOCKET_ERROR) { // Thất bại } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 105 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Blocking – Mô hình mặc định, đơn giản nhất. – Không thể gửi nhận dữ liệu đồng thời trong cùng một luồng. – Chỉ nên áp dụng trong các ứng dụng đơn giản, xử lý tuần tự, ít kết nối. – Giải quyết vấn đề xử lý song song bằng việc tạo thêm các thread chuyên biệt: thread gửi dữ liệu, thread nhận dữ liệu – Hàm API CreateThread được sử dụng để tạo một luồng mới HANDLE WINAPI CreateThread( __in LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, __in SIZE_T dwStackSize, __in LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, __in LPVOID lpParameter, __in DWORD dwCreationFlags, __out LPDWORD lpThreadId ); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 106 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Blocking Receiver Thread socket bind listen accept recv send other tasks other tasks CreateThread Main Thread 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 107 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Blocking – Đoạn chương trình sau sẽ minh họa việc gửi và nhận dữ liệu đồng thời trong TCP Client // Khai b|o luồng xử lý việc nhận dữ liệu DWORD WINAPI ReceiverThread(LPVOID lpParameter); ... // Khai b|o c|c biến to{n cục SOCKADDR_IN address; SOCKET client; char szXau[128]; ... rc = connect(client,(sockaddr*)&address,sizeof(address)); // Tạo luồng xử lý việc nhận dữ liệu CreateThread(0,0,ReceiverThread,0,0,0); while (strlen(gets(szXau))>=2) { rc = send(client,szXau,strlen(szXau),0); } ... 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 108 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Blocking – Đoạn chương trình (tiếp) DWORD WINAPI ReceiverThread(LPVOID lpParameter) { char szBuf[128]; int len = 0; do { len = recv(client,szBuf,128,0); if (len>=2) { szBuf[len] = 0; printf("%s\n",szBuf); } else break; }while (len>=2); } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 109 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Select – Là mô hình được sử dụng phổ biến. – Sử dụng hàm select để thăm dò các sự kiện trên socket (gửi dữ liệu, nhận dữ liệu, kết nối thành công, yêu cầu kết nối...). – Hỗ trợ nhiều kết nối cùng một lúc. – Có thể xử lý tập trung tất cả các socket trong cùng một thread (tối đa 64). – Nguyên mẫu hàm như sau int select( int nfds, // Không sử dụng fd_set FAR * readfds, // Tập c|c socket h{m sẽ thăm dò cho sự kiện read fd_set FAR * writefds, // Tập c|c socket h{m sẽ thăm dò cho sự kiện write fd_set FAR * exceptfds, // Tập c|c socket h{m sẽ thăm dò cho sự kiện except const struct timeval FAR * timeout // Thời gian thăm dò tối đa ); Giá trị trả về: Thành công: số lượng socket có sự kiện xảy ra Hết giờ: 0 Thất bại: SOCKET_ERROR 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 110 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Select socket bind listen Khởi tạo tập select Xử lý sự kiện Kết thúc ? select Main Thread N closesocket Y 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 111 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Select  Điều kiện thành công của select  Một trong các socket của tập readfds nhận được dữ liệu hoặc kết nối bị đóng, reset, hủy, hoặc hàm accept thành công.  Một trong các socket của tập writefds có thể gửi dữ liệu, hoặc hàm connect thành công trên socket blocking.  Một trong các socket của tập exceptfds nhận được dữ liệu OOB, hoặc connect thất bại.  Các tập readfds, writefds, exceptfds có thể NULL, nhưng không thể cả ba cùng NULL.  Các MACRO FD_CLR, FD_ZERO, FD_ISSET, FD_SET sử dụng để thao tác với các cấu trúc fdset. 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 112 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Select  Đoạn chương trình sau sẽ thăm dò trạng thái của socket s khi nào có dữ liệu SOCKET s; fd_set fdread; int ret; // Khởi tạo socket s v{ tạo kết nối ... // Thao tác vào ra trên socket s while(TRUE) { // Xóa tập fdread FD_ZERO(&fdread); // Thêm s v{o tập fdread FD_SET(s, &fdread); ret = select(0, &fdread, NULL, NULL, NULL); // Đợi sự kiện trên socket if (ret == SOCKET_ERROR) { // Xử lý lỗi } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 113 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Select  Đoạn chương trình (tiếp) if (ret > 0) { // Kiểm tra xem s có được thiết lập hay không if (FD_ISSET(s, &fdread)) { // Đọc dữ liệu từ s } } } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 114 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAAsyncSelect  Cơ chế xử lý sự kiện dựa trên thông điệp của Windows  Ứng dụng GUI có thể nhận được các thông điệp từ WinSock qua cửa sổ của ứng dụng.  Hàm WSAAsyncSelect được sử dụng để chuyển socket sang chế độ bất đồng bộ và thiết lập tham số cho việc xử lý sự kiện int WSAAsyncSelect( SOCKET s, // [IN] Socket sẽ xử lý sự kiện HWND hWnd, // [IN] Handle cửa sổ nhận sự kiện unsigned int wMsg, // [IN] M~ thông điệp, tùy chọn, thường>=WM_USER long lEvent // [IN] Mặt nạ chứa c|c sự kiện ứng dụng muốn nhận // bao gồm FD_READ, //FD_WRITE,FD_ACCEPT,FD_CONNECT,FD_CLOSE ); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 115 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAAsyncSelect  Thí dụ: WSAAsyncSelect(s, hwnd, WM_SOCKET, FD_CONNECT | FD_READ | FD_WRITE | FD_CLOSE);  Tất cả các cửa sổ đều có hàm callback để nhận sự kiện từ Windows. Khi ứng dụng đã đăng ký socket với cửa sổ nào, thì cửa sổ đó sẽ nhận được các sự kiện của socket.  Nguyên mẫu của hàm callback của cửa số: LRESULT CALLBACK WindowProc( HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam );  Khi cửa sổ nhận được các sự kiện liên quan đến WinSock:  uMsg sẽ chứa mã thông điệp mà ứng dụng đã đăng ký bằng WSAAsyncSelect  wParam chứa bản thân socket xảy ra sự kiện  Nửa cao của lParam chứa mã lỗi nếu có, nửa thấp chứa mã sự kiện có thể là FD_READ, FD_WRITE, FD_CONNECT, FD_ACCEPT, FD_CLOSE 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 116 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAAsyncSelect  Ứng dụng sẽ dùng hai MACRO: WSAGETSELECTERROR và WSAGETSELECTEVENT để kiểm tra lỗi và sự kiện xảy ra trên socket.  Thí dụ: BOOL CALLBACK WinProc(HWND hDlg,UINT wMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { SOCKET Accept; switch(wMsg) { case WM_PAINT: // Xử lý sự kiện kh|c break; case WM_SOCKET: // Sự kiện WinSock if (WSAGETSELECTERROR(lParam)) // Kiểm tra có lỗi hay không { closesocket( (SOCKET) wParam); // Đóng socket break; } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 117 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAAsyncSelect  Thí dụ (tiếp): switch(WSAGETSELECTEVENT(lParam)) // X|c định sự kiện { case FD_ACCEPT: // Chấp nhận kết nối Accept = accept(wParam, NULL, NULL); . break; case FD_READ: // Có dữ liệu từ socket wParam break; case FD_WRITE: // Có thể gửi dữ liệu đến socket wParam break; case FD_CLOSE: // Đóng kết nối closesocket( (SOCKET)wParam); break; } break; } return TRUE; } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 118 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAAsyncSelect  Ưu điểm: xử lý hiệu quả nhiều sự kiện trong cùng một luồng.  Nhược điểm: ứng dụng phải có ít nhất một cửa sổ, không nên dồn quá nhiều socket vào cùng một cửa sổ vì sẽ dẫn tới đình trệ trong việc xử lý giao diện. 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 119 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect  Xử lý dựa trên cơ chế đồng bộ đối tượng sự kiện của Windows: WSAEVENT  Mỗi đối tượng có hai trạng thái: Báo hiệu (signaled) và chưa báo hiệu (non- signaled).  Hàm WSACreateEvent sẽ tạo một đối tượng sự kiện ở trạng thái chưa báo hiệu và có chế độ hoạt động là thiết lập thủ công (manual reset). WSAEVENT WSACreateEvent(void);  Hàm WSAResetEvent sẽ chuyển đối tượng sự kiện về trạng thái chưa báo hiệu BOOL WSAResetEvent(WSAEVENT hEvent);  Hàm WSACloseEvent sẽ giải phóng một đối tượng sự kiện BOOL WSACloseEvent(WSAEVENT hEvent); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 120 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect  Hàm WSAEventSelect sẽ tự động chuyển socket sang chế độ non-blocking và gắn các sự kiện của socket với đối tượng sự kiện truyền vào theo tham số int WSAEventSelect( SOCKET s, // [IN] Socket cần xử lý sự kiện WSAEVENT hEventObject,// [IN] Đối tượng sự kiện đ~ tạo trước đó long lNetworkEvents // [IN] C|c sự kiện ứng dụng muốn nhận // từ WinSock );  Thí dụ: rc = WSAEventSelect(s, hEventObject, FD_READ|FD_WRITE); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 121 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect  Hàm WaitForMultipleEvent sẽ đợi sự kiện trên một mảng các đối tượng sự kiện cho đến khi một trong các đối tượng chuyển sang trạng thái báo hiệu. DWORD WSAWaitForMultipleEvents( DWORD cEvents, // [IN] Số lượng sự kiện cần đợi const WSAEVENT FAR * lphEvents,// [IN] Mảng c|c sự kiện BOOL fWaitAll, //[IN] Có đợi tất cả c|c sự kiện không ? DWORD dwTimeout, //[IN] Thời gian đợi tối đa BOOL fAlertable //[IN] Thiết lập l{ FALSE ); Giá trị trả về  Thành công: Số thứ tự của sự kiện xảy ra + WSA_WAIT_EVENT_0.  Hết giờ: WSA_WAIT_TIMEOUT.  Thất bại: WSA_WAIT_FAILED. 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 122 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect  Xác định mã của sự kiện gắn với một đối tượng sự kiện cụ thể bằng hàm WSAEnumNetworkEvents. int WSAEnumNetworkEvents( SOCKET s, // [IN] Socket muốn thăm dò WSAEVENT hEventObject, // [IN] Đối tượng sự kiện tương ứng LPWSANETWORKEVENTS lpNetworkEvents// [OUT] Cấu trúc chứa m~ sự kiện );  Mã sự kiện lại nằm trong cấu trúc WSANETWORKEVENTS có khai báo như sau typedef struct _WSANETWORKEVENTS { long lNetworkEvents; // Số lượng sự kiện int iErrorCode[FD_MAX_EVENTS]; // Mảng c|c m~ sự kiện } WSANETWORKEVENTS, FAR * LPWSANETWORKEVENTS; 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 123 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect  Thí dụ #include #define MAX_EVENTS 64 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { SOCKET SocketArray [MAX_EVENTS]; WSAEVENT EventArray [MAX_EVENTS],NewEvent; SOCKADDR_IN InternetAddr; SOCKET Accept, Listen; DWORD EventTotal = 0; DWORD Index, i; WSADATA wsaData; WORD wVersion = MAKEWORD(2,2); int rc = WSAStartup(wVersion,&wsaData); // Thiết lập TCP socket đợi kết nối ở 8888 Listen = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); InternetAddr.sin_family = AF_INET; InternetAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); InternetAddr.sin_port = htons(8888); rc = bind(Listen, (PSOCKADDR) &InternetAddr,sizeof(InternetAddr)); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 124 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect  Thí dụ (tiếp) NewEvent = WSACreateEvent(); WSAEventSelect(Listen, NewEvent,FD_ACCEPT | FD_CLOSE); rc = listen(Listen, 5); WSANETWORKEVENTS NetworkEvents; SocketArray[EventTotal] = Listen; EventArray[EventTotal] = NewEvent; EventTotal++; char buffer[1024]; int len; while(TRUE) { // Đợi tất cả c|c sự kiện Index = WSAWaitForMultipleEvents(EventTotal,EventArray, FALSE, WSA_INFINITE, FALSE); Index = Index - WSA_WAIT_EVENT_0; 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 125 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect  Thí dụ (tiếp) // Duyệt để tìm ra sự kiện n{o được b|o hiệu for(i=Index; i < EventTotal ;i++) { Index = WSAWaitForMultipleEvents(1, &EventArray[i], TRUE, 1000, FALSE); if ((Index == WSA_WAIT_FAILED) || (Index == WSA_WAIT_TIMEOUT)) continue; else { Index = i; WSAResetEvent(EventArray[Index]); WSAEnumNetworkEvents( SocketArray[Index], EventArray[Index], &NetworkEvents); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 126 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect  Thí dụ (tiếp) // Kiểm tra sự kiện FD_ACCEPT if (NetworkEvents.lNetworkEvents & FD_ACCEPT) { if (NetworkEvents.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT] != 0) { printf("FD_ACCEPT failed with error %d\n", NetworkEvents.iErrorCode[FD_ACCEPT_BIT]); break; } // Chấp nhận kết nối mới // cho v{o danh s|ch socket v{ sự kiện Accept = accept( SocketArray[Index], NULL, NULL); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 127 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình WSAEventSelect  Thí dụ (tiếp) if (EventTotal > WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS) { printf("Too many connections"); closesocket(Accept); break; } NewEvent = WSACreateEvent(); WSAEventSelect(Accept, NewEvent, FD_READ | FD_WRITE | FD_CLOSE); EventArray[EventTotal] = NewEvent; SocketArray[EventTotal] = Accept; EventTotal++; printf("Socket %d connected\n", Accept); } ... • Viết chương trình chat đơn giản (client +server) sử dụng mô hình WSAAsyncSelect. Có thể nhập và hiển thị tiếng Việt. • Viết chương trình chat đơn giản sử dụng mô hình WSAEventSelect. Có thể nhập và(client+server) hiển thị tiếng Việt. Nội dung lưu trong xâu có kiểu wchar_t. Số lượng byte gửi đi = chiều dài xâu * 2. Bài tập 128 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 129 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped  Sử dụng cấu trúc OVERLAPPED chứa thông tin về thao tác vào ra.  Các thao tác vào ra sẽ trở về ngay lập tức và thông báo lại cho ứng dụng theo một trong hai cách sau:  Event được chỉ ra trong cấu trúc OVERLAPPED.  Completion routine được chỉ ra trong tham số của lời gọi vào ra.  Các hàm vào ra sử dụng mô hình này:  WSASend  WSASendTo  WSARecv  WSARecvFrom  WSAIoctl  WSARecvMsg  AcceptEx  ConnectEx  TransmitFile  TransmitPackets  DisconnectEx  WSANSPIoctl 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 130 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped– Xử lý qua event  Cấu trúc OVERLAPPED typedef struct WSAOVERLAPPED { DWORD Internal; DWORD InternalHigh; DWORD Offset; DWORD OffsetHigh; WSAEVENT hEvent; } WSAOVERLAPPED, FAR * LPWSAOVERLAPPED Internal, InternalHigh,Offset,OffsetHigh được sử dụng nội bộ trong WinSock hEvent là đối tượng event sẽ được báo hiệu khi thao tác vào ra hoàn tất, chương trình cần khởi tạo cấu trúc với một đối tượng sự kiện hợp lệ. Khi thao tác vào ra hoàn tất, chương trình cần lấy kết quả vào ra thông qua hàm WSAGetOverlappedResult 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 131 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped– Xử lý qua event ‒ Hàm WSAGetOverlappedResult BOOL WSAGetOverlappedResult( SOCKET s, LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, LPDWORD lpcbTransfer, BOOL fWait, LPDWORD lpdwFlags ); s là socket muốn kiểm tra kết quả lpOverlapped là con trỏ đến cấu trúc OVERLAPPED lpcbTransfer là con trỏ đến biến sẽ lưu số byte trao đổi được fWait là biến báo cho hàm đợi cho đến khi thao tác vào ra hoàn tất lpdwFlags : cờ kết quả của thao tác Hàm trả về TRUE nếu thao tác hoàn tất hoặc FALSE nếu thao tác chưa hoàn tất, có lỗi hoặc không thể xác định. 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 132 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Xử lý qua event – Tạo đối tượng event với WSACreateEvent. – Khởi tạo cấu trúc OVERLAPPED với event vừa tạo. – Gửi yêu cầu vào ra với tham số là cấu trúc OVERLAPPED vừa tạo, tham số liên quan đến CompletionRoutine phải luôn bằng NULL. – Đợi thao tác kết thúc qua hàm WSAWaitForMultipleEvents. – Nhận kết quả vào ra qua hàm WSAGetOverlappedResult 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 133 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Thí dụ xử lý qua event // Khởi tạo WinSock v{ kết nối đến 127.0.0.1:8888 OVERLAPPED overlapped; // Khai b|o cấu trúc OVERLAPPED WSAEVENT receiveEvent = WSACreateEvent(); // Tạo event memset(&overlapped,0,sizeof(overlapped)); overlapped.hEvent = receiveEvent; char buff[1024]; // Bộ đệm nhận dữ liệu WSABUF databuff; // Cấu trúc mô tả bộ đệm databuff.buf = buff; databuff.len = 1024; DWORD bytesReceived = 0; // Số byte nhận được DWORD flags = 0; / Cờ quy định c|ch nhận, bắt buộc phải có while (1) { DWORD flags = 0; // Gửi yêu cầu nhận dữ liệu rc = WSARecv(s,&databuff,1,&bytesReceived,&flags,&overlapped,0); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 134 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Thí dụ xử lý qua event if (rc == SOCKET_ERROR) { rc = WSAGetLastError(); if (rc != WSA_IO_PENDING) { printf("Loi %d !\n",rc); continue; } }; rc = WSAWaitForMultipleEvents(1,&receiveEvent,TRUE,WSA_INFINITE,FALSE); if ((rc == WSA_WAIT_FAILED)||(rc==WSA_WAIT_TIMEOUT)) continue; WSAResetEvent(receiveEvent); rc = WSAGetOverlappedResult(s,&overlapped,&bytesReceived,FALSE,&flags); // Kiểm tra lỗi // Hiển thị buff[bytesReceived] = 0; printf(buff); } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 135 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Xử lý Completion Routine – Hệ thống sẽ thông báo cho ứng dụng biết thao tác vào ra kết thúc thông qua một hàm callback gọi là Completion Routine – Nguyên mẫu của hàm như sau void CALLBACK CompletionROUTINE( IN DWORD dwError, // M~ lỗi IN DWORD cbTransferred, // Số byte trao đổi IN LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, // Cấu trúc lpOverlapped // tương ứng IN DWORD dwFlags ); // Cờ kết quả thao t|c v{o ra – WinSock sẽ bỏ qua trường event trong cấu trúc OVERLAPPED, việc tạo đối tượng event và thăm dò là không cần thiết nữa. 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 136 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Xử lý Completion Routine – Ứng dụng cần chuyển luồng sang trạng thái alertable ngay sau khi gửi yêu cầu vào ra. – Các hàm có thể chuyển luồng sang trạng thái alertable: WSAWaitForMultipleEvents, SleepEx – Nếu ứng dụng không có đối tượng event nào thì có thể sử dụng SleepEx DWORD SleepEx(DWORD dwMilliseconds, // Thời gian đợi BOOL bAlertable // Trạng th|i alertable ); 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 137 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Thí dụ Completion Routine // Khai b|o c|c cấu trúc cần thiết SOCKET s; OVERLAPPED overlapped; char buff[1024]; WSABUF databuff; DWORD flags; DWORD bytesReceived = 0; Int rc = 0; void CALLBACK CompletionRoutine( IN DWORD dwError, IN DWORD cbTransferred, IN LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, IN DWORD dwFlags) { if (dwError != 0||cbTransferred==0) // Xử lý lỗi { closesocket(s); return; }; 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 138 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Thí dụ Completion Routine // Hiển thị x}u ra m{n hình buff[cbTransferred]=0; printf(buff); // Khởi tạo lại cấu trúc overlapped v{ lại gửi tiếp yêu cầu nhận dữ liệu memset(&overlapped,0,sizeof(overlapped)); flags = 0; rc = WSARecv(s, &databuff, 1, &bytesReceived, &flags, &overlapped, CompletionRoutine); if (rc == SOCKET_ERROR) { rc = WSAGetLastError(); if (rc != WSA_IO_PENDING) printf("Loi %d !\n",rc); }; return; } 3.4 C|c phương ph|p v{o ra 139 • Các mô hình vào ra của WinSock • Mô hình Overlapped – Thí dụ Completion Routine int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { // Khởi tạo v{ kết nối đến 127.0.0.1:8888 // Khởi tạo cấu trúc overlapped memset(&overlapped,0,sizeof(overlapped)); // Khởi tạo bộ đệm dữ liệu databuff.buf = buff; databuff.len = 1024; // Gửi yêu cầu v{o ra rc = WSARecv(s, &databuff,1,&bytesReceived,&flags,&overlapped, CompletionRoutine); // Xử lý lỗi // Chuyển luồng sang trạng th|i alertable while (1) SleepEx(1000,TRUE); getch(); closesocket(s); WSACleanup(); return 0; } Lương Ánh Ho{ng hoangla@soict.hut.edu.vn Chương 4. MFC Socket • 4.1. Giới thiệu • 4.2. CSocket • 4.3. CAsyncSocket Chương 4. MFC Soket 141 • MFC: Microsoft Foundation Classes • Bộ thư viện hướng đối tượng C++ lập trình ứng dụng trên Window. • Cung cấp hai lớp hỗ trợ lập trình mạng – CAsyncSocket: Đóng gói lại thư viện WinSock dưới dạng hướng đối tượng. Hoạt động ở chế độ bất đồng bộ. – CSocket: Kế thừa từ CAsyncSocket và cung cấp giao diện ở mức cao hơn nữa. Hoạt động ở chế độ đồng bộ. • Hai lớp này không thread-safe: đối tượng tạo ra ở luồng nào thì chỉ có thể được sử dụng ở luồng đó. • Tệp tiêu đề: afxsock.h Chương 4.1 Giới thiệu 142 • Khởi tạo thư viện: tự động bởi framework qua hàm AfxSocketInit • Khởi tạo đối tượng CSocket: Phương thức Create Chương 4.2 CSocket 143 BOOL Create( UINT nSocketPort = 0, // Cổng, mặc định là 0 int nSocketType = SOCK_STREAM, // Kiểu socket LPCTSTR lpszSocketAddress = NULL) // Địa chỉ giao diện mạng, thí dụ // “192.168.1.1” Giá trị trả về: - Khác NULL nếu thành công - NULL nếu thất bại. Mã lỗi có thể truy nhập qua hàm GetLastError() Thí dụ: CSocket Server, Client Server.Create(8888); Client.Create(); • Kết nối đến máy khác: Phương thức Connect Chương 4.2 CSocket 144 BOOL Connect( LPCTSTR lpszHostAddress, // Địa chỉ/tên miền máy đích UINT nHostPort // Cổng ); BOOL Connect( const SOCKADDR* lpSockAddr, // Địa chỉ máy đích dưới dạng SOCKADDR int nSockAddrLen // Chiều dài cấu trúc địa chỉ ); Giá trị trả về: - Khác NULL nếu thành công - NULL nếu thất bại. Mã lỗi có thể truy nhập qua hàm GetLastError() Thí dụ: CSocket s; s.Create(); s.Connect(“www.google.com.vn”, 80); • Đợi kết nối từ máy khác: Phương thức Listen Chương 4.2 CSocket 145 BOOL Listen( int nConnectionBacklog = 5 ) Giá trị trả về: - Khác NULL nếu thành công - NULL nếu thất bại. Mã lỗi có thể truy nhập qua hàm GetLastError() • Đóng kết nối: Phương thức Close virtual void Close( ) • Chấp nhận kết nối từ máy khác: Phương thức Accept Chương 4.2 CSocket 146 virtual BOOL Accept( CSocket& rConnectedSocket, // Socket tương ứng với kết nối mới SOCKADDR* lpSockAddr = NULL,// Địa chỉ socket mới dưới dạng SOCKADDR int* lpSockAddrLen = NULL // Chiều dài địa chỉ ); Giá trị trả về: - Khác NULL nếu thành công - NULL nếu thất bại. Mã lỗi có thể truy nhập qua hàm GetLastError() Thí dụ: CSocket Server, Client; // Khởi tạo socket Server // Chấp nhận kết nối Server.Accept(Client); // Gửi nhận dữ liệu trên Client • Gửi dữ liệu đến máy khác: Phương thức Send Chương 4.2 CSocket 147 virtual int Send( const void* lpBuf, // Bộ đệm chứa dữ liệu cần gửi int nBufLen, // Số byte cần gửi int nFlags = 0 // Cờ, chỉ có thể là MSG_OOB nếu có ); Giá trị trả về: - Số byte gửi được nếu thành công - SOCKET_ERROR nếu thất bại Thí dụ: char buff[]=“Hello MFC Socket”; Client.Send(buff,strlen(buff)); • Nhận dữ liệu từ máy khác: Phương thức Receive Chương 4.2 CSocket 148 virtual int Receive( void* lpBuf, // Bộ đệm sẽ nhận dữ liệu int nBufLen, // Kích thước bộ đệm int nFlags = 0 // Cờ, có thể là MSG_PEEK hoặc MSG_OOB ); Giá trị trả về: - Số byte nhận được nếu thành công - NULL nếu kết nối bị đóng - SOCKET_ERROR nếu thất bại Thí dụ: char buff[1024]; int buflen = 1024, nBytesReceived; nBytesReceived = connectedSocket. Receive(buff,1024); Chương 4.2 CSocket 149 • Xây dựng Client bằng CSocket CSocket s; unsigned char buff[1024]; char * request = “GET / HTTP/1.0\r\nHost:www.google.com\r\n\r\n”; int len = 0; s.Create(); s.Connect(www.google.com,80); s.Send(request,strlen(request)); len = s.Receive(buff,1024); buff[len] = 0; printf(“%s”,buff); Chương 4.2 CSocket 150 • Xây dựng Server bằng CSocket CSocket listen,connect; Char * buff = “Hello Network Programming”; listen.Create(80,SOCK_STREAM,”192.168.1.10”); listen.Listen(); listen.Accept(connect); connect.Send(buff,strlen(buff)); connect.Close(); Chương 4.3 CAsyncSocket 151 • Đóng gói hoạt động của socket bất đồng bộ • Nguyên mẫu các hàm vào ra tương tự CSocket nhưng trở về ngay lập tức từ lời gọi. • Ứng dụng không sử dụng trực tiếp lớp này mà kế thừa và chồng lên các phương thức ảo của lớp để xử lý các sự kiện. • Các phương thức hay được chồng – OnAccept: Phương thức này sẽ được gọi mỗi khi có yêu cầu kết nối. – OnClose: Phương thức này sẽ được gọi mỗi khi socket đầu kia bị đóng. – OnSend: Phương thức này được gọi khi socket có thể gửi dữ liệu. – OnReceive: Phương thức này được gọi khi socket nhận được dữ liệu và chờ ứng dụng xử lý – OnConnect: Phương thức này được gọi khi yêu cầu kết nối được chấp nhận và socket đã sẵn sàng để gửi nhận dữ liệu. Chương 4.3 CAsyncSocket 152 • Khởi tạo đối tượng: Phương thức OnCreate BOOL Create( UINT nSocketPort = 0, // Cổng int nSocketType = SOCK_STREAM, // Kiểu socket long lEvent = FD_READ | FD_WRITE | FD_OOB | FD_ACCEPT | FD_CONNECT | FD_CLOSE, // Mặt nạ sự kiện LPCTSTR lpszSocketAddress = NULL // Địa chỉ socket ); Giá trị trả về : - Khác NULL nếu thành công - NULL nếu thất bại Sự khác biệt duy nhất với CSocket ở phương thức này là tham số lEvent chứa mặt nạ các sự kiện ứng dụng mong muốn nhận được Chương 4.3 CAsyncSocket 153 • Xử lý các sự kiện: chồng lên phương thức tương ứng với sự kiện mong muốn void CMyAsyncSocket::OnReceive(int nErrorCode) // CMyAsyncSocket kế thừa từ // AsyncSocket { static int i = 0; i++; TCHAR buff[4096]; int nRead; nRead = Receive(buff, 4096); switch (nRead) { case 0: Close(); break; case SOCKET_ERROR: if (GetLastError() != WSAEWOULDBLOCK) { AfxMessageBox (_T("Error occurred")); Close(); } break; Chương 4.3 CAsyncSocket 154 • Xử lý các sự kiện (tiếp) default: buff[nRead] = _T('\0'); // Kết thúc x}u CString szTemp(buff); m_strRecv += szTemp; // Chèn x}u nhận được v{o cuối m_strRecv if (szTemp.CompareNoCase(_T("bye")) == 0) { ShutDown(); s_eventDone.SetEvent(); } } CAsyncSocket::OnReceive(nErrorCode); } Lương Ánh Ho{ng hoangla@soict.hut.edu.vn Chương 5. NET Socket • 5.1. Giới thiệu • 5.2. TCP Server • 5.3. TCP Client • 5.4. UDP Server/Client Chương 5. NET Soket 156 Chương 5.1 Giới thiệu 157 • .NET Framework là bộ thư viện chạy trên đa kiến trúc của Microsoft • Hai namespace hỗ trợ lập trình mạng: System.Net và System.Net.Sockets • Một vài lớp chính – IPAddress: Lưu trữ và quản lý địa chỉ IP. – IPEndPoint: Lưu trữ thông tin về một địa chỉ socket, tương tự như SOCKADDR_IN. Bao gồm IPAddress và cổng. – DNS: Hỗ trợ các thao tác phân giải tên miền – Socket: Xử lý các thao tác trên socket Chương 5.1 Giới thiệu 158 • IPAddress: Đóng gói một địa chỉ IP – Khởi tạo: IPAddress.Parse(“192.168.1.1”); – Lấy dạng chuỗi: IPAddress.ToString(); – Các địa chỉ đặc biệt: IPAddress.Any, IPAddress.Broadcast, IPAddress.Loopback • IPEndPoint: Đóng gói một địa chỉ socket – Khởi tạo: IPEndPoint(IPAddress, Int32) – Lấy dạng chuỗi: IPEndPoint.ToString(); • DNS: thực hiện phân giải tên miền – Lấy địa chỉ IP: IPAddress[] DNS.GetHostAddress(“www.google.com”); – Lấy thông tin về host: IPHostEntry DNS.GetHostEntry(“www.google.com”); Chương 5.2 TCP Server 159 • Trình tự tạo TCP Server – 1.Tạo một Socket – 2.Liên kết với một IPEndPoint cục bộ – 3.Lắng nghe kết nối – 4.Chấp nhận kết nối – 5.Gửi nhận dữ liệu theo giao thức ñã thiết kế – 6.Đóng kết nối sau khi đã hoàn thành và trở lại trạng thái lắng nghe chờ kết nối mới. Chương 5.2 TCP Server 160 • Thí dụ // Thiết lập địa chỉ của server IPEndPoint ie = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8888); // Tạo socket server Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); int ret; // Bind và Listen server.Bind(ie); server.Listen(10); Console.WriteLine(“Doi ket noi tu client..."); // Chấp nhận kết nối mới Socket client = server.Accept(); Console.WriteLine("Chap nhan ket noi tu:{0}", client.RemoteEndPoint.ToString()); string s = “Hello Net Socket"; byte[] data = new byte[1024]; data = Encoding.ASCII.GetBytes(s); client.Send(data, data.Length, SocketFlags.None); Chương 5.2 TCP Server 161 • Thí dụ (tiếp) while (true) { data = new byte[1024]; ret = client.Receive(data); if (ret == 0) break; Console.WriteLine("Du lieu tu client:{0}", Encoding.ASCII.GetString(data,0,ret)); } client.Shutdown(SocketShutdown.Both); client.Close(); Chương 5.3 TCP Client 162 • Trình tự – Xác định địa chỉ của Server – Tạo Socket – Kết nối đến Server – Gửi nhận dữ liệu theo giao thức đã thiết kế – Đóng Socket Chương 5.3 TCP Client 163 • Thí dụ // Thiết lập địa chỉ IPEndPoint iep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 8888); // Tạo socket client Socket client = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); // Kết nối đến server client.Connect(iep); byte[] data = new byte[1024]; int recv = client.Receive(data); // Nhận c}u ch{o từ server string s = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv); Console.WriteLine("Server gui:{0}", s); string input; while (true) { input = Console.ReadLine(); //Chuyen input thanh mang byte gui len cho server data = Encoding.ASCII.GetBytes(input); client.Send(data, data.Length, SocketFlags.None); Chương 5.3 TCP Client 164 • Thí dụ (tiếp) if (input.ToUpper().Equals("QUIT")) break; } client.Disconnect(true); client.Close(); } Chương 5.4 UDP Server/Client 165 • Trình tự UDP Server – Tạo một Socket – Liên kết với một IPEndPoint cục bộ qua hàm Bind (UDP Server) hoặc xác định địa chỉ Server để gửi dữ liệu (UDP Client) – Gửi nhận dữ liệu theo giao thức đã thiết kế bằng hàm ReceiveFrom/SendTo – Đóng Socket