var
// Адрес, к которому привязывается слушающий сокет
ServerAddr: TSockAddr;
NonBlockingArg: u_long;
begin
// Формируем адрес для привязки.
FillChar(ServerAddr.sin_zero, SizeOf(ServerAddr.sin_zero), 0);
ServerAddr.sin_family := AF_INET;
ServerAddr.sin_addr.S_addr := INADDR_ANY;
try
ServerAddr.sin_port := htons(StrToInt(EditPortNumber.Text));
if ServerAddr.sin_port = 0 then
begin
MessageDlg('Номер порта должен находиться в диапазоне 1-65535',
mtError, [mbOK], 0);
Exit;
end;
// Создание сокета
FServerSocket := socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if FServerSocket = INVALID_SOCKET then
begin
MessageDlg('Ошибка при создании сокета: '#13#10 + GetErrorString,
mtError, [mbOK], 0);
Exit;
end;
// Привязка сокета к адресу
if bind(FServerSocket, ServerAddr, SizeOf(ServerAddr)) = SOCKET_ERROR then
begin
MessageDlg('Ошибка при привязке сокета к адреcу: '#13#10 +
GetErrorString, mtError, [mbOK], 0);
closesocket(FServerSocket);
Exit;
end;
// Перевод сокета в режим прослушивания
if listen(FServerSocket, SOMAXCONN) = SOCKET_ERROR then
begin
MessageDlg('Ошибка при переводе сокета в режим прослушивания:'#13#10 +
GetErrorString, mtError, [mbOK], 0);
closesocket(FServerSocket);
Exit;
end;
// Перевод сокета в неблокирующий режим
NonBlockingArg := 1;
if ioctlsocket(FServerSocket, FIONBIO, NonBlockingArg) = SOCKET_ERROR then
begin
MessageDlg('Ошибка при переводе сокета в неблокирующий режим:'#13#10 +
GetErrorString, mtError, [mbOK], 0);
closesocket(FServerSocket);
Exit;
end;
// Перевод элементов управления в состояние "Сервер работает"
LabelPortNumber.Enabled := False;
EditРоrtNumber.Enabled := False;
BtnStartServer.Enabled := False;
TimerRead.Interval := TimerInterval;
LabelServerState.Caption := 'Сервер работает';
except
on EConvertError do
// Это исключение может возникнуть только в одном месте -
// при вызове StrToInt(EditPortNumber.Text)
MessageDlg('"' + EditPortNumber.Text +
'" не является целым числом', mtError, [mbOK], 0);
on ERangeError do
// Это исключение может возникнуть только в одном месте -
// при присваивании значения номеру порта
MessageDlg('Номер порта должен находиться в диапазоне 1-65535',
mtError, [mbOK], 0);
end;
end;
Так как протокол TCP допускает разбиение посылки на произвольное число пакетов, возможна ситуация, когда на момент срабатывания таймера в буфере сокета будет только часть того, что отправил клиент. Так как мы договорились не блокировать нить, то ждать, пока придет остальное, мы не будем. Вместо этого будем запоминать то, что пришло, а при следующем срабатывании таймера, если пришло еще что-то. добавлять это к предыдущим данным, и так до тех пор, пока не придет все, что мы ожидаем получить от клиента. Так как посылка может разорваться в любом месте, наш код должен быть к этому готов.
Взаимодействие сервера с клиентом состоит из трех этапов. На первом этапе сервер получает от клиента четырёхбайтное значение — длину строки. На втором этапе сервер получает от клиента саму строку, размер которой уже известен из величины, полученной на первом этапе. На третьем этапе сервер отправляет ответ клиенту, состоящий из строки, завершающейся нулем. Чтобы при очередном "тике" таймера сервер мог продолжить общение с клиентом, прерванное в произвольном месте, необходимо запоминать, на каком этапе было прервано взаимодействие в предыдущий раз, сколько байтов на данном этапе уже прочитано или отправлено и сколько еще осталось прочитать или отправить. Для хранения этих данных мы будем использовать типы TTransportPhase и TConnection (листинг 2.31).
Листинг 2.31. Типы TTransportPhase и TConnection
type
// Этап взаимодействия с клиентом:
// tpReceiveLength - сервер ожидает от клиента длину строки
// tpReceiveString - сервер ожидает от клиента строку
// tpSendString - сервер посылает клиенту строку
TTransportPhase = (tpReceiveLength, tpReceiveString, tpSendString);
// Информация о соединении с клиентом:
// СlientSocket - сокет, созданный для взаимодействия с клиентом
// ClientAddr - строковое представление адреса клиента
// MsgSize - длина строки, получаемая от клиента
// Msg - строка, получаемая от клиента или отправляемая ему,
// Phase - этап взаимодействия с данным клиентом
// Offset - количество байтов, уже полученных от клиента
// или отправленных ему на данном этапе
// BytesLeft - сколько байтов осталось получить от клиента
// или отправить ему на данном этапе
PConnection = ^TConnection;
TConnection = record
ClientSocket: TSocket;
ClientAddr: string;
MsgSize: Integer;
Msg: string;
Phase: TTransportPhase;
Offset: Integer;
BytesLeft: Integer;
end;
Для каждого подключившегося клиента создается отдельный экземпляр записи TConnection, в котором хранится информация как о самом подключении, так и о том, на каком этапе находится взаимодействие с данным клиентом.
Проверка подключения клиентов и взаимодействие с подключившимися ранее реализуется, как уже было сказано, при обработке события таймера. Код обработчика приведен в листинге 2.32.
Листинг 2.32. Обработчик события таймера
// Обработка сообщения от таймера
// В ходе обработки проверяется наличие вновь подключившихся клиентов
// а также осуществляется обмен данными с клиентами
procedure TServerForm.TimerReadTimer(Sender: TObject);
var
// Сокет, который создается для вновь подключившегося клиента
ClientSocket: TSocket;
// Адрес подключившегося клиента
ClientAddr: TSockAddr;
// Длина адреса
AddrLen: Integer;
// Вспомогательная переменная для создания нового подключения
NewConnection: PConnection;
I: Integer;
begin
AddrLen := SizeOf(TSockAddr);
// Проверяем наличие подключении. Так как сокет неблокирующий,
// accept не будет блокировать нить даже в случае отсутствия
// подключений.
ClientSocket := accept(FServerSocket, @ClientAddr, @AddrLen);
if ClientSocket = INVALID_SOCKET then
begin
// Если произошедшая ошибка - WSAEWOULDBLOCK, это просто означает,
// что на данный момент подключений нет, а вообще все в порядке,
// поэтому ошибку WSAEWOULDBLOCK мы просто игнорируем. Прочие же
// ошибки могут произойти только в случае серьезных проблем,
// которые требуют остановки сервера.
if WSAGetLastError <> WSAEWOULDBLOCK then
begin
MessageDlg('Ошибка при подключении клиента:'#13#10 +
GetErrorString + #13#10'Сервер будет остановлен', mtError, [mbOK], 0);
ClearConnections;
closesocket(FServerSocket);
OnStopServer;
end;
end
else
begin
// Создаем запись для нового подключения и заполняем ее
New(NewConnection);
NewConnection.ClientSocket := ClientSocket;
NewConnection.СlientAddr :=
Format('%u.%u.%u.%u:%u', [
Ord(ClientAddr.sin_addr.S_un_b.s_b1),
Ord(ClientAddr.sin_addr.S_un_b.s_b2),
Ord(ClientAddr.sin_addr.S_un_b.s_b3),
Ord(ClientAddr.sin_addr.S_un_b.s_b4),
ntohs(ClientAddr.sin_port)]);
NewConnection.Phase := tpReceiveLength;
NewConnection.Offset := 0;
NewConnection.BytesLeft := SizeOf(Integer);
// Добавляем запись нового соединения в список
FConnections.Add(NewConnection);
AddMessageToLog('Зафиксировано подключение с адреса ' +
NewConnection.ClientAddr);
end;
// Обрабатываем все существующие подключения.
// Цикл идет от конца списка к началу потому, что в ходе
// обработки соединение может быть удалено из списка.
for I := FConnections.Count - 1 downto 0 do processConnection(I);
end;
Обратите внимание, что сокет, созданный функцией accept, нигде не переводится в неблокирующий режим. Это связано с тем, что такой сокет наследует свойства слушающего сокета, поэтому он в данном случае сразу создается неблокирующим.
Собственно взаимодействие сервера с клиентом вынесено в метод ProcessConnection (листинг 2.33). который осуществляет чтение данных от клиента и отправку данных в соответствии с этапом, на котором остановилось взаимодействие. При реализации этого метода необходимо просто аккуратно следить за тем, куда и сколько данных нужно передать.
