项目1网络编程的实现原理

1、TCP/IP网络编程项目化教程,唐四薪 主编,清华大学出版社2019.10,课程介绍,课程名：基于TCP/IP的网络程序设计 学时：48学时(讲授32学时+上机16学时) 课程性质：必修 考试：闭卷 ，第20周,项目1 网络编程的实现原理,1.1 网络程序的类型与应用领域 1.2 套接字及其种类 1.3 VC编程基础知识,问题导入,像QQ这样的网络通信软件是如何制作的呢,网络编程的核心技术-Socket编程,Socket：TCP/IP协议的编程接口 起源于Unix 系统的Berkeley Sockets WinSock=Windows + Sockets Socket：插座，使用Socket可

2、不需要了解底层的实现细节,学习Socket编程的意义,以慕课网（）为例，关于Socket编程的相关课程多达9门 掌握了Socket技术，就等于掌握了推送、IM、物联网等领域的命脉 学习本课程后物联网相关通信工作不再是难题，且你有能力成为物联网协议的制定者,学习本课程后你可以尽情去吹牛，因为你学到的技术一听就是大牛,本节课内容,网络程序的体系结构 套接字的含义与分类 套接字接口的位置及实现方式,软件的体系结构,软件结构的演变,单机软件,网络软件,C/S结构,B/S结构,P2P结构,分布式系统 Distributed System,C/S结构和B/S结构,C/S（Client/Server)，客户

3、端/服务器结构 B/S （Browser/Server )，浏览器/服务器结构,C/S结构,B/S结构,C/S结构和B/S结构,C/S: 每台客户端电脑都要安装客户端软件 客户端单独设计，功能强大 B/S： 易于部署，跨平台 网页界面难于实现复杂的操作（如右键菜单，树形导航等） 每次操作要刷新网页，响应速度慢,B/S编程的本质,基于HTTP的网络编程 （又名Web编程） 简单：编程语言PHP、ASP、JSP,浏览器,服务器,HTTP请求,HTTP响应,前端,后端,HTTP：超文本传输协议,B/S结构的缺点：单向通信,C/S编程的本质,C/S编程：基于TCP/IP的网络编程 又名：Socket编

4、程，套接字编程 编程语言 Java、C+、Python、C#,P2P结构,P2P（Peer to Peer）:点对点结构(对等网络结构) 每台计算机同时作为客户端和服务器端。两个或多个客户端不经过服务器而直接通信的架构。 优点：负载均衡，高性价比，隐私保护性好 缺点：尚无统一的标准,适用场合,C/S结构：适合于需要用到网络底层协议，或者无法运行浏览器的情况下。侧重于双向通信、控制 B/S结构：适合于信息发布，信息处理，数据库访问。侧重于信息发布 P2P结构：适合于每台计算机都同时需要收发信息,C/S与B/S结构软件的用途,C/S结构的程序大量应用于工业控制软件，如监控系统、医疗软件、超市POS

5、软件、木马程序等。,1. 工业控制软件,2. 物联网通信软件,一种公用的汽车全景影像服务系统,3. 计算机等级考试系统,服务器端和客户端之间需要能够双向通信。 服务器端还要能够禁止客户端在做选择题时进行程序切换。,推送,B/S结构软件的用途,B/S结构的软件主要用于开发各种管理信息系统（包括网站）。,网络软件的分类,C/S B/S P2P 客户端软件 服务器软件,股票交易软件 视频会议系统 视频监控软件 管理信息系统 迅雷，电驴 抢票软件、邮件客户端、ftp客户端,Socket网络编程语言的选择,C+网络编程的优势 对底层硬件支持好，简单高效、运行效率高。适合做工业控制软件、物联网软件。 是原

6、生的Socket编程，可转学Unix网络编程。 Java网络编程 适合安卓平台编程，用来做推送、IM等。 Python网络编程 代码简单，适合做秒杀软件等客户端,1.4.2 套接字的含义与分类,什么是套接字(Socket),独立于具体协议的网络编程接口 套接字在TCP/IP模型中位于传输层之上 主要针对TCP、UDP协议进行抽象 不涉及应用层协议,2005-10-30,27,Winsock套接字,Microsoft将Unix套接字中的大部分函数移植到Windows操作系统，形成了Windows套接字 WinSock：Windows Sockets Windows套接字针对Windows操作系统

7、的消息驱动机制，对原有的Unix套接字进行了扩展，定义了一部分新的函数,2005-10-30,28,套接字是网络通信的端点,在网络中，主机H1上的一个套接字端点（endpoint）可以和主机H2上的另一个套接字端点进行通信 IP地址、端口号和协议名可以唯一确定一个套接字,TCP/IP Socket网络编程,29/83,套接字的分类,流式套接字(SOCK_STREAM) 提供了一个面向连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复的发送且按发送顺序接收。 数据报套接字(SOCK_DGRAM) 提供无连接服务。数据包以独立的形式被发送，不提供无差错保证，数据可能丢失或重复，顺序发送，可能乱序接收。

8、原始套接字(SOCK_RAW) 可以对较低层次协议，如IP直接访问。,2005-10-30,30,套接字在TCP/IP模型中的位置,主机至网络层,互联层,IP,ARP,ICMP,IGMP,传输层,TCP,UDP,应用层,套接字 Sockets,Socket的位置,网络通信程序如何标识自己和对方?,IP地址: 端口号 网络协议 主机程序 TCP或UDP 全相关（五元组） IP地址: 端口号 网络协议 IP地址: 端口号 客户端 进程服务器端进程,半相关,TCP/IP Socket网络编程,33/83,基本函数,Socket网络通信的基本函数 socket创建套接字 bind绑定本机地址和端口 l

9、isten监听端口 accept接受连接 connect建立连接 recv数据接收 send数据发送 closesocket关闭套接字,WinSock的工作流程,WinSock编程学习步骤,编写Win32 Console版的网络通信程序 编写Win32 Application版的网络通信程序 编写MFC版的网络通信程序 理解同步和异步，编写异步通信的网络程序 利用多线程编写一对多的网络程序,Socket编程的难点,WinSock的5种I/O模型 WSAAsyncSelect模型 WSAEventSelect模型 Select模型 重叠I/O模型 IO完成端口模型 VC多线程编程 创建线程 线程

10、之间的参数传递,实现异步通信,实现一对多通信,1.3 VC编程基础知识,VC中声明字符串的方法,char user10; char user10= 小猫叫 char user= 小猫叫 const char * wel=“欢迎您，尊敬的”/声明字符串常量，该字符串不能修改 char* Buf= new charlen; /字符串长度为变量len,字符串处理函数,strcat：连接两个字符串，并将连接后的字符串保存到第一个参数代表的字符串中。 strcmp：比较字符串，常用于判断字符串是否为某个值 strlen：获取字符串的长度，不包括字符串末尾的0。 strcpy：复制字符串，常用于给字符串重新赋值。 sprintf：用于将多个字符串变量或其他变量连接在一起组成一个新的字符串。 sizeof：这是个运算符，求所占的内存空间,VC+新增的数据类型,LP表示指针,习 题,1.对于程序，char str=“abcde”; int a=strlen(str); int b=sizeof(str);，则a和b的值分别是： A. 5，5B. 5，6C. 6，5D.5，4 2. 在程序中要使用cin函数，则应包含下列哪个头文件( ) A. stdio.h B. stdlib.h C. iostream.h D. windows.h 3. 有语句：char se