2.3.2 非阻塞模式下简单远程控制的开发
在了解如何将套接字设置为非阻塞模式以后，这里完成一个简单的远程控制工具。这里要编写的远程控制工具是基于C/S模式的，即客户端/服务器端模式的架构。客户端通过发送控制命令，操作服务器端接收到控制命令后响应相应的事件，完成特定的功能。
这个远程控制的服务器端只简单实现以下几个功能。
· 向客户端发送帮助信息。
· 将服务器信息发送给客户端。
· 交换鼠标的左右键和恢复鼠标的左右键。
· 打开光驱和关闭光驱。
1．远程控制软件框架设计
远程控制分为控制端和被控制端，控制端通常为客户端，而被控制端通常为服务器端。对于客户端来说，它需要3种通知码，即FD_CONNECT、FD_CLOSE和FD_READ。对于服务器端来说，它需要3种通知码，即FD_ACCEPT、FD_CLOSE和FD_READ，如图2-12所示。
图2-12 服务器端和客户端通信
这里解释一下图2-12，并对它的框架设计进行补充。对于服务器端（Server端）来说，它需要处于监听状态等待客户端（Client端）发起的连接（FD_ACCEPT），在连接后会等待接收客户端发来的控制命令（FD_READ），当客户端断开连接后就可以结束此次通信了（FD_CLOSE）。对于客户端来说，它需要等待确认连接是否成功（FD_CONNET）；当连接成功后就可以向服务器端发送控制命令，并等待接收命令响应结果（FD_READ）；当服务器端被关闭后，通信则强制被结束了（FD_CLOSE）。因此，服务器端需要的通知码有FD_ACCEPT、FD_READ和FD_CLOSE，客户端需要的通知码有FD_CONNECT、FD_READ和FD_CLOSE。
客户端向服务器端发送的命令为“字符串”类型的数据。当服务器接收到客户端发来的命令后，需要判断命令，然后执行相应的功能。
服务器向客户端反馈的执行结果可能为字符串，也可能为其他的数据结构类型的内容。由于反馈数据的格式无法确定，那么对于服务器向客户端反馈的信息必须做特殊的标记，通过标记判断发送的数据格式。而客户端接收到服务器端发来的数据后，必须对格式进行解析，以便正确读取服务器端返回的命令反馈结果。服务器端的反馈数据协议格式如图2-13所示。
图2-13 服务器端反馈数据协议格式
从图2-13可以看出，服务器对于客户端的反馈数据协议格式有3部分内容，第1部分bType用于区分是文本数据和特定数据结构的数据，第2部分bClass用于区分不同的特定数据结构，第3部分szValue是真正的数据部分。对于服务器反馈的数据，如果是文本数据，那么客户端直接将szValue中的字符串显示输出；如果反馈的是特定的数据结构，则必须区分是何种数据结构，最后按照直接的数据结构解析szValue中的数据。将该协议格式定义为数据结构体，如下：
#define TEXTMSG 't' // 表示文本信息
#define BINARYMSG 'b' // 表示特定的数据结构
typedef struct _DATA_MSG
{
BYTE bType; // 数据的类型
BYTE bClass; // 数据类型的补充
char szValue[0x200]; // 数据的信息
}DATA_MSG, *PDATA_MSG;
2．远程控制软件代码要点
本节的最开始介绍了WSAAsyncSelect()函数原型和参数的含义，现在来具体介绍如何使用WSAAsyncSelect()函数的使用。WSAAsyncSelect()函数在使用时会将指定的套接字、窗口句柄、自定义消息和通知码关联在一起，使用如下：
// 初始化Winsock库
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
// 创建套接字并将其设置为非阻塞模式
m_ListenSock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
WSAAsyncSelect(m_ListenSock, GetSafeHwnd(), UM_SERVER, FD_ACCEPT);
在代码的WSAAsyncSelect()函数中，第1个参数是新创建的用于监听的套接字m_ListenSock，第2个参数使用MFC的成员函数GetSafeHwnd()来得到当前窗体的句柄，第3个参数UM_SERVER是一个自定义的类型，最后一个参数FD_ACCEPT是该套接字要接收的通知码。函数中的第3个参数是一个自定义的消息。在服务器端，该消息的定义如下：
#define UM_SERVER (WM_USER + 200)
当有客户端与服务器端连接时，系统会发送UM_SERVER消息到与监听套接字关联的句柄指定的窗口。当窗口收到该消息后，需要对该消息进行处理。该处理函数也需要手动进行添加，添加有3处地方。
第1处是在类定义中添加，代码如下：
// 生成的消息映射函数
//{{AFX_MSG(CServerDlg)
virtual BOOL OnInitDialog();
afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);
afx_msg void OnPaint();
afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();
afx_msg VOID OnSock(WPARAM wParam, LPARAM lParam);
afx_msg void OnClose();
//}}AFX_MSG
DECLARE_MESSAGE_MAP()
在这里添加afx_msg VOID OnSock(WPARAM wParam, LPARAM lParam);
第2处在类实现中添加对应的函数实现代码，如下：
VOID CServerDlg::OnSock(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
}
第3处是要添加消息映射，代码如下：
BEGIN_MESSAGE_MAP(CServerDlg, CDialog)
//{{AFX_MSG_MAP(CServerDlg)
ON_WM_SYSCOMMAND()
ON_WM_PAINT()
ON_WM_QUERYDRAGICON()
ON_MESSAGE(UM_SERVER, OnSock)
ON_WM_CLOSE()
//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()
在这里添加ON_MESSAGE(UM_SERVER, OnSock)。
通过以上3步，在程序中就可以接收并响应对UM_SERVER消息的处理。
3．远程控制界面布局
首先来看远程控制客户端与服务器端的窗口界面，如图2-14所示。
图2-14 远程控制端与服务器端界面布局
在图2-14中，SERVER表示服务器端，Client表示客户端。服务器端（Server）运行在虚拟机中，客户端（Client）运行在物理机中。通过图2-14可以看出，物理机中客户端与服务器端是可以正常进行通信的。
服务器端的软件只有一个用于显示多行文本的编辑框。该界面比较简单。
客户端软件在IP地址后的编辑框中输入服务器端的IP地址，然后单击“连接”按钮，客户端会与远端的服务器进行连接。当连接成功后，输入IP地址的编辑框会处于只读状态，“连接”按钮变为“断开连接”按钮。对于发送命令后的编辑框变为可用状态，“发送”按钮也变为可用状态。
对于软件界面的布局，读者可以自行调整。
4．服务器端代码的实现
当服务器启动时，需要创建套接字，并将套接字设置为异步模式，绑定IP地址和端口号并使其处于监听状态，代码如下：
BOOL CServerDlg::OnInitDialog()
{
……
// 添加其他初始化代码
// 初始化Winsock库
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
// 创建套接字并将其设置为非阻塞模式
m_ListenSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
WSAAsyncSelect(m_ListenSock, GetSafeHwnd(), UM_SERVER, FD_ACCEPT);
sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_addr.S_un.S_addr = ADDR_ANY;
addr.sin_port = htons(5555);
// 绑定IP地址及5555端口，并处于监听状态
bind(m_ListenSock, (SOCKADDR*)&addr, sizeof(addr));
listen(m_ListenSock, 1);
return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control
}
当客户端与服务器端进行连接时，需要处理通知码FD_ACCEPT，并且创建与客户端进行通信的新的套接字。对于新的套接字也需要设置为异步模式，并且需要设置FD_READ和FD_CLOSE两个通知码。代码如下：
VOID CServerDlg::OnSock(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
if ( WSAGETSELECTERROR(lParam) )
{
return ;
}
switch ( WSAGETSELECTEVENT(lParam))
{
// 处理FD_ACCEPT
case FD_ACCEPT:
{
sockaddr_in ClientAddr;
int nSize = sizeof(ClientAddr);
m_ClientSock = accept(m_ListenSock, (SOCKADDR*)&ClientAddr, &nSize);
WSAAsyncSelect(m_ClientSock, GetSafeHwnd(), UM_SERVER, FD_READ | FD_CLOSE);
m_StrMsg.Format("请求地址是%s:%d",
inet_ntoa(ClientAddr.sin_addr), ntohs(ClientAddr.sin_port));
DATA_MSG DataMsg;
DataMsg.bType = TEXTMSG;
DataMsg.bClass = 0;
lstrcpy(DataMsg.szValue, HELPMSG);
send(m_ClientSock, (const char *)&DataMsg, sizeof(DataMsg), 0);
break;
}
// 处理FD_READ
case FD_READ:
{
char szBuf[MAXBYTE] = { 0 };
recv(m_ClientSock, szBuf, MAXBYTE, 0);
DispatchMsg(szBuf);
m_StrMsg = "对方发来命令: ";
m_StrMsg += szBuf;
break;
}
// 处理FD_CLOSE
case FD_CLOSE:
{
closesocket(m_ClientSock);
m_StrMsg = "对方关闭连接";
break;
}
}
InsertMsg();
}
在代码中，当响应FD_READ通知码时会接收客户端发来的命令，并通过DispatchMsg()函数处理客户端发来的命令。在OnSock()函数的最后有一个InsertMsg()函数，该函数用于将接收的命令显示到界面上对应的消息编辑框中。
DispatchMsg()函数用于处理客户端发来的命令，该代码如下：
VOID CServerDlg::DispatchMsg(char *szBuf)
{
DATA_MSG DataMsg;
ZeroMemory((void*)&DataMsg, sizeof(DataMsg));
if ( !strcmp(szBuf, "help") )
{
DataMsg.bType = TEXTMSG;
DataMsg.bClass = 0;
lstrcpy(DataMsg.szValue, HELPMSG);
}
else if ( !strcmp(szBuf, "getsysinfo"))
{
SYS_INFO SysInfo;
GetSysInfo(&SysInfo);
DataMsg.bType = BINARYMSG;
DataMsg.bClass = SYSINFO;
memcpy((void *)DataMsg.szValue, (const char *)&SysInfo, sizeof(DataMsg));
}
else if ( !strcmp(szBuf, "open") )
{
SetCdaudio(TRUE);
DataMsg.bType = TEXTMSG;
DataMsg.bClass = 0;
lstrcpy(DataMsg.szValue, "open命令执行完成");
}
else if ( !strcmp(szBuf, "close") )
{
SetCdaudio(FALSE);
DataMsg.bType = TEXTMSG;
DataMsg.bClass = 0;
lstrcpy(DataMsg.szValue, "close命令执行完成");
}
else if ( !strcmp(szBuf, "swap") )
{
SetMouseButton(TRUE);
DataMsg.bType = TEXTMSG;
DataMsg.bClass = 0;
lstrcpy(DataMsg.szValue, "swap命令执行完成");
}
else if ( !strcmp(szBuf, "restore") )
{
SetMouseButton(FALSE);
DataMsg.bType = TEXTMSG;
DataMsg.bClass = 0;
lstrcpy(DataMsg.szValue, "restore命令执行完成");
}
else
{
DataMsg.bType = TEXTMSG;
DataMsg.bClass = 0;
lstrcpy(DataMsg.szValue, "无效的指令");
}
// 发送命令执行情况给客户端
send(m_ClientSock, (const char *)&DataMsg, sizeof(DataMsg), 0);
}
在DispatchMsg()函数中，通过if()…else if()…else()比较客户端发来的命令执行相应的功能，并将执行的结果发送给客户端。
命令功能的实现函数如下：
VOID CServerDlg::GetSysInfo(PSYS_INFO SysInfo)
{
unsigned long nSize = 0;
SysInfo->OsVer.dwOSVersionInfoSize = sizeof(OSVERSIONINFO);
GetVersionEx(&SysInfo->OsVer);
nSize = NAME_LEN;
GetComputerName(SysInfo->szComputerName, &nSize);
nSize = NAME_LEN;
GetUserName(SysInfo->szUserName, &nSize);
}
VOID CServerDlg::SetCdaudio(BOOL bOpen)
{
if ( bOpen )
{
// 打开光驱
mciSendString("set cdaudio door open", NULL, NULL, NULL);
}
else
{
// 关闭光驱
mciSendString("set cdaudio door closed", NULL, NULL, NULL);
}
}
VOID CServerDlg::SetMouseButton(BOOL bSwap)
{
if ( bSwap)
{
// 交换
SwapMouseButton(TRUE);
}
else
{
// 恢复
SwapMouseButton(FALSE);
}
}
这里面对于getsysinfo命令，需要定义一个结构体，具体如下：
#define HELPMSG "帮助信息: \r\n" \
"\t help : 显示帮助菜单 \r\n" \
"\t getsysinfo : 获得对方主机信息\r\n" \
"\t open : 打开光驱 \r\n" \
"\t close : 关闭光驱 \r\n" \
"\t swap : 交换鼠标左右键 \r\n" \
"\t restore : 恢复鼠标左右键" \
#define NAME_LEN 20
typedef struct _SYS_INFO
{
OSVERSIONINFO OsVer; // 保存操作系统信息
char szComputerName[NAME_LEN]; // 保存计算机名
char szUserName[NAME_LEN]; // 保存当前登录名
}SYS_INFO, *PSYS_INFO;
该结构体不是文本类型的数据，需要在反馈协议中填充bClass字段。对于getsysinfo命令，该bClass字段填充的内容为“SYSINFO”。SYSINFO的定义如下：
#define SYSINFO 0x01L
调用mciSendString()函数需要添加头文件和库文件，具体如下：
#include <mmsystem.h>
#pragma comment (lib, "Winmm")
至此，服务器端的主要功能就介绍完了，最后还有两个函数没有列出，分别是InsertMsg()函数和释放Winsock库的部分，代码如下：
void CServerDlg::OnClose()
{
// 添加处理程序代码或调用默认方法
// 关闭监听套接字，并释放Winsock库
closesocket(m_ClientSock);
closesocket(m_ListenSock);
WSACleanup();
CDialog::OnClose();
}
VOID CServerDlg::InsertMsg()
{
CString strMsg;
GetDlgItemText(IDC_MSG, strMsg);
m_StrMsg += "\r\n";
m_StrMsg += "----------------------------------------\r\n";
m_StrMsg += strMsg;
SetDlgItemText(IDC_MSG, m_StrMsg);
m_StrMsg = "";
}
5．客户端代码的实现
客户端的代码基本与服务端的代码类似，这里就不再说明。
连接远程服务器的代码如下：
void CClientDlg::OnBtnConnect()
{
// 添加处理程序代码
char szBtnName[10] = { 0 };
GetDlgItemText(IDC_BTN_CONNECT, szBtnName, 10);
// 断开连接
if ( !lstrcmp(szBtnName, "断开连接") )
{
SetDlgItemText(IDC_BTN_CONNECT, "连接");
(GetDlgItem(IDC_SZCMD))->EnableWindow(FALSE);
(GetDlgItem(IDC_BTN_SEND))->EnableWindow(FALSE);
(GetDlgItem(IDC_IPADDR))->EnableWindow(TRUE);
closesocket(m_Socket);
m_StrMsg = "主动断开连接";
InsertMsg();
return ;
}
// 连接远程服务器端
char szIpAddr[MAXBYTE] = { 0 };
GetDlgItemText(IDC_IPADDR, szIpAddr, MAXBYTE);
m_Socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
WSAAsyncSelect(m_Socket,GetSafeHwnd(),UM_CLIENT, FD_READ | FD_CONNECT | FD_CLOSE);
sockaddr_in ServerAddr;
ServerAddr.sin_family = AF_INET;
ServerAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(szIpAddr);
ServerAddr.sin_port = htons(5555);
connect(m_Socket, (SOCKADDR*)&ServerAddr, sizeof(ServerAddr));
}
响应通知码的函数如下：
VOID CClientDlg::OnSock(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
if ( WSAGETSELECTERROR(lParam) )
{
return ;
}
switch ( WSAGETSELECTEVENT(lParam))
{
// 处理FD_ACCEPT
case FD_CONNECT:
{
(GetDlgItem(IDC_SZCMD))->EnableWindow(TRUE);
(GetDlgItem(IDC_BTN_SEND))->EnableWindow(TRUE);
(GetDlgItem(IDC_IPADDR))->EnableWindow(FALSE);
SetDlgItemText(IDC_BTN_CONNECT, "断开连接");
m_StrMsg = "连接成功";
break;
}
// 处理FD_READ
case FD_READ:
{
DATA_MSG DataMsg;
recv(m_Socket, (char *)&DataMsg, sizeof(DataMsg), 0);
DispatchMsg((char *)&DataMsg);
break;
}
// 处理FD_CLOSE
case FD_CLOSE:
{
(GetDlgItem(IDC_SZCMD))->EnableWindow(FALSE);
(GetDlgItem(IDC_BTN_SEND))->EnableWindow(FALSE);
(GetDlgItem(IDC_IPADDR))->EnableWindow(TRUE);
closesocket(m_Socket);
m_StrMsg = "对方关闭连接";
break;
}
}
InsertMsg();
}
发送命令到远程服务器端的代码如下：
void CClientDlg::OnBtnSend()
{
// 添加处理程序代码
char szBuf[MAXBYTE] = { 0 };
GetDlgItemText(IDC_SZCMD, szBuf, MAXBYTE);
send(m_Socket, szBuf, MAXBYTE, 0);
}
处理服务器端反馈结果的代码如下：
VOID CClientDlg::DispatchMsg(char *szBuf)
{
DATA_MSG DataMsg;
memcpy((void*)&DataMsg, (const void *)szBuf, sizeof(DATA_MSG));
if ( DataMsg.bType == TEXTMSG )
{
m_StrMsg = DataMsg.szValue;
}
else
{
if ( DataMsg.bClass == SYSTEMINFO )
{
ParseSysInfo((PSYS_INFO)&DataMsg.szValue);
}
}
}
解析服务器端信息的代码如下：
VOID CClientDlg::ParseSysInfo(PSYS_INFO SysInfo)
{
if ( SysInfo->OsVer.dwPlatformId == VER_PLATFORM_WIN32_NT )
{
if ( SysInfo->OsVer.dwMajorVersion == 5 && SysInfo->OsVer.dwMinorVersion == 1 )
{
m_StrMsg.Format("对方系统信息:\r\n\t Windows XP %s", SysInfo->OsVer. szCSDVersion);
}
else if ( SysInfo->OsVer.dwMajorVersion == 5 && SysInfo->OsVer.dwMinorVersion== 0)
{
m_StrMsg.Format("对方系统信息:\r\n\t Windows 2K");
}
}
else
{
m_StrMsg.Format("对方系统信息:\r\n\t Other System \r\n");
}
m_StrMsg += "\r\n";
m_StrMsg += "\t Computer Name is ";
m_StrMsg += SysInfo->szComputerName;
m_StrMsg += "\r\n";
m_StrMsg += "\t User Name is";
m_StrMsg += SysInfo->szUserName;
}
到这里，远程控制的代码就完成了。如果要实现更多的功能，可能该框架无法进行更好的扩充。该实例主要为了演示非阻塞模式的Winsock应用的开发。如果该实例中的套接字使用阻塞模式的话，那么就必须配合多线程来完成，将接收的部分单独放在一个线程中，否则接收数据的函数recv()在等待接收数据的到来时会将整个程序“卡死”。