WSAASYNCSELECTIO模型的程序设计.doc

WSAASYNCSELECT I/O 模型的程序设计

一． 实验目的

通过本次实验，掌握winsock提供了WSAASYNselect异步I/O模型，利用这个模型，应用程序可在一个套接字上，接收以windows消息为基础的网络事件通知。

二． 实验任务

根据实验的要求完成，先画出实验程序的整体框架的流程图，明确步骤后。根据各步骤编写相应的程序，完成后，进行调试，修改，直至完成整个实验报告，最后撰写实验报告。

三． 实验设计方案

在应用程序中，首先必须用C reateWindow函数创建一个窗口，再为该窗口提供一个窗口例程支持函数（winproc）。应用程序在一个套接字上成功调用了WSAAsynselect之后，应用程序会在与hwnd窗口句柄参数对应的窗口例程中以windows消息形式，接受网络事件通知。窗口例程windowPro的Wparam参数指定在其上面发生了一个网络事件的套接字。1Param的低字（低位字）指定了已发生的网络事件，而1Param参数的高字（高位字）包含了可能出现的任何错误代码，可用两个特殊的宏去获取低位字，高位字的值。

四． 算法，流程图及关键代码说明

异步复用I/O模型的说明：

异步I/O复用模型

Winsock提供了一个有用的异步I/O模型。利用这个模型，应用程序可在一个套接字上，接收以Windows消息为基础的网络事件通知。具体的做法是在建好一个套接字后，调用WSAAsyncSelect函数。该模型最早出现于Winsock的1.1版本中，用于帮助应用程序开发者面向一些早期的16位Windows平台（如Windows for Workgroups），适应其“落后”的多任务消息环境。应用程序仍可从这种模型中得到好处，特别是它们用一个标准的Windows例程（常称为"WndProc"），对窗口消息进行管理的时候。

WSAAsyncSelect是简单的一种Winsock I/O模型（之所以说它简单是因为一个主线程就搞定了）。这里，我们需要做的是：

1. 在WM_CREATE消息处理函数中，初始化Windows Socket library，创建监听套接字，绑定，监听，并且调用WSAAsyncSelect函数表示我们关心在监听套接字上发生的FD_ACCEPT事件；

2. 自定义一个消息WM_SOCKET，一旦在我们所关心的套接字（监听套接字和客户端套接字）上发生了某个事件，系统就会调用WndProc并且message参数被设置为WM_SOCKET；

3. 在WM_SOCKET的消息处理函数中，分别对FD_ACCEPT、FD_READ和FD_CLOSE事件进行处理；

4.在窗口销毁消息(WM_DESTROY)的处理函数中，我们关闭监听套接字，清除Windows Socket library

以下为各种I/O模型的介绍与WSAAsyncSelect模型原理图

I/O模型

WSAAsyncSelect模型原理图

程序设计流程图：

①对流程图进行解析：首先，我们得用描述主窗口的参数填充WNDCLASSEX结构，注册窗口类，之后便是创建主窗口，将主窗口显示出来（出错与否），然后创建套接字，WSAAsyncSelect，绑定套接字到本地机器，指定监听的端口号，创建监听套接字，进入监听模式，最后消息循环，退出系统。

②代码及说明
#include "../common/initsock.h"
#include <stdio.h>

#define WM_SOCKET WM_USER + 101 // 自定义消息
CInitSock theSock;

LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);
int main()
{
char szClassName[] = "MainWClass";
WNDCLASSEX wndclass;
// 用描述主窗口的参数填充WNDCLASSEX结构
wndclass.cbSize = sizeof(wndclass);
wndclass.style = CS_HREDRAW|CS_VREDRAW;
wndclass.lpfnWndProc = WindowProc;
wndclass.cbClsExtra = 0;
wndclass.cbWndExtra = 0;
wndclass.hInstance = NULL;
wndclass.hIcon = ::LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
wndclass.hCursor = ::LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)::GetStockObject(WHITE_BRUSH);
wndclass.lpszMenuName = NULL;
wndclass.lpszClassName = szClassName ;
wndclass.hIconSm = NULL;
::RegisterClassEx(&wndclass);
// 创建主窗口
HWND hWnd = ::CreateWindowEx(
0,
szClassName,
"",
WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CW_USEDEFAULT,
CW_USEDEFAULT,
CW_USEDEFAULT,
CW_USEDEFAULT,
NULL,
NULL,
NULL,
NULL);
if(hWnd == NULL)
{
::MessageBox(NULL, "创建窗口出错！", "error", MB_OK);
return -1;
}

USHORT nPort = 4567; // 此服务器监听的端口号
注：此处4567为编写时端口，调试时用42247,42503两个端口测试。

// 创建监听套节字
SOCKET sListen = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
sockaddr_in sin;
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = htons(nPort);
sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
// 绑定套节字到本地机器
if(::bind(sListen, (sockaddr*)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)
{
printf(" Failed bind() \n");
return -1;
}

// 将套接字设为窗口通知消息类型。
::WSAAsyncSelect(sListen, hWnd, WM_SOCKET, FD_ACCEPT|FD_CLOSE);

// 进入监听模式
::listen(sListen, 5);

// 从消息队列中取出消息
MSG msg;
while(::GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
{
// 转化键盘消息
::TranslateMessage(&msg);
// 将消息发送到相应的窗口函数
::DispatchMessage(&msg);
}
// 当GetMessage返回0时程序结束
return msg.wParam;
}

LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch (uMsg)
{
case WM_SOCKET:
{
// 取得有事件发生的套节字句柄
SOCKET s = wParam;
// 查看是否出错
if(WSAGETSELECTERROR(lParam))
{
::closesocket(s);
return 0;
}
// 处理发生的事件
switch(WSAGETSELECTEVENT(lParam))
{
case FD_ACCEPT: // 监听中的套接字检测到有连接进入
{
SOCKET client = ::accept(s, NULL, NULL);
::WSAAsyncSelect(client, hWnd, WM_SOCKET, FD_READ|FD_WRITE|FD_CLOSE);
}
break;
case FD_WRITE:
{
}
break;
case FD_READ:
{
char szText[1024] = { 0 };
if(::recv(s, szText, 1024, 0) == -1)
::closesocket(s);
else
printf("接收数据：%s", szText);
}
break;
case FD_CLOSE:
{
::closesocket(s);
}
break;
}
}
return 0;
case WM_DESTROY:
::PostQuitMessage(0) ;
return 0 ;
}

// 将我们不处理的消息交给系统做默认处理
return ::DefWindowProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam);
}

五． 调试结果

运行调试截图

六． 改进意见与心得体会

通过此次实验，我们掌握了winsock提供了WSAASYNselect异步I/O模型，利用这个模型，应用程序可在一个套接字上，接收以windows消息为基础的网络事件通知。WASSsyncSelect模型的特点是将套接字绑定到窗口句柄，将网络事件与windows消息相关联。当套接字有网络事件发生时，将网络事件以windows消息的形式派发给绑定的窗口，然后在窗口函数windowProc中处理windows消息（即网络事件）。

本次实验中，我们通过一步步的实验，调试，发现问题，查找资料，发现错误，调试改进，直到最后完成整个实验，从实验中巩固学习到的知识，并将它适当运用，达成目标。在老师的细心指导下，与同学的配合联机调试下，此次实验，圆满完成，收益良多。

七． 主要参考资料
《网络应用与开发》P82 5.2.2
《网络应用与开发》实验指导书 实验4、5
《第六讲 异步-网络通信中的I/O操作》

八．教师评语