我们在第1节中讲过,socket是一个int的文件描述符(WinSock中直接是一种抽象的描述符),我们通过对这个描述符发出指令操作socket。这是C语言的思想,在面向对象的思想中,最好socket本身是一种对象,各种方法由对象本身发出。用面向对象的思想封装socket并不困难,而且,对于描述socket的概念可能更加直观,这一节,我们边介绍socket和TCP的概念边对socket进行OO封装。
首先,每一个socket对象都具有唯一的socket文件描述符,这样可以很好的对应socket的概念。所以我们构建一个基类,并让其成为纯虚函数——这是因为socket文件描述符必须在具体的构造中才能出现,然后仍然保留一个返回原始的socket文件描述符的接口,这是为了不方便归结到类函数中的函数所预留准备的,比如极其重要的select()我们会在后面讲到,所谓有备无患。class BaseSock{ protected: int sockFD;public: BaseSock(); virtual ~BaseSock() = 0; const int& showSockFD() const;};
函数实现:
//class BaseSockBaseSock::BaseSock():sockFD(-1){}BaseSock::~BaseSock(){}const int& BaseSock::showSockFD() const{ return sockFD;}
我们把sockFD的初始值设置为-1,表明在没有派生类构造的时候这是一个非法的文件描述符号(File Descriptor)。
接下来,我们简单回顾一下第一节对于TCP Server的建立:首先,我们需要建立一个监听socket,然后激活其监听;然后,在client端连接信息过来之后,通过监听端口将客户端的信息传递给新的socket,从而建立通讯socket。我们先构建listen socket:class TCPListenSock: public BaseSock{ private: sockaddr_in listenSockAddr;public: explicit TCPListenSock(unsigned short listen_port); ~TCPListenSock(); void TCPListen( int max_connection_requests = 10) const;};
TCPListenSock建立的目的的就是被动的等待client端寻找握手的connect(),从而收集client端的sock地址信息(包含了IP地址和端口号),然后在需要的时候传递给新的socket建立通讯socket。
TCPListenSock::TCPListenSock(unsigned short listen_port){ sockFD = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); if (sockFD < 0) { sockClass::error_info("socket() failed."); } memset(&listenSockAddr, 0, sizeof(listenSockAddr)); listenSockAddr.sin_family = AF_INET; listenSockAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); listenSockAddr.sin_port = htons(listen_port); if (bind( sockFD, (sockaddr*)&listenSockAddr, sizeof(listenSockAddr)) < 0) { sockClass::error_info("bind() failed."); }}TCPListenSock::~TCPListenSock(){ close(sockFD);}
TCPListenSock通过调用socket()建立sockFD;通过指定端口好指明监听端口,这是为客户端能够找到这个端口所必须的。而IP地址设置为INADDR_ANY,其实就是0,这意味着可以是任何一个server端所拥有的IP。TCPListenSock通过bind()将sockFD和SockAddr绑定在一起。这个sockFD只有本机的SockAddr意味着:1、无法建立连接,只有接受数据报;2、只能接受信息,因为没有远程目的地的SockAddr而无法发出信息。
而这对于TPC建立连接的过程来说,既是足够的,也是必须的。事实上,client端发出的第一个握手数据报就被这个sockFD所接收,而返回给client的握手应答和对client的握手请求则由新的sockFD发出。listen()是将TCPListenSock激活为监听状态,如果不激活,那么任何握手的连接请求都将被这个sockFD所忽略。void TCPListenSock::TCPListen( int max_connection_requests) const{ if (listen( sockFD, max_connection_requests) < 0) { sockClass::error_info("listen() failed."); }}
这个函数看来似乎有些多此一举,因为这个监听是可以整合到构造函数中的,也就是说,我们可以一旦建立TCPListenSock就令其激活,事实上这正是SDL_net中的做法,也是让我感到不严谨的地方,因为监听本身是socket的一个概念。