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[组图]使用TCP通信心得

作者：未知    教程来源：本站原创    点击数：    更新时间：2009-7-10　【字体：小 大】
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    前段时间实现了一个小型的C/S架构的多人在线即时通信工具，JIGQQ。其中对使用TCP通信有点心得。
        记得在我大学时代，就用VB做过TCP的通信。当然那时候是很初级的，发送的数据量也很小的应用。当时就觉得，有时候发送的数据接收端不能接收到，有时候呢觉得一次性没有接受完毕，总会丢失一些内容。这和我从书本学到的TCP/IP可靠通信协议的知识完全不匹配，这让我疑惑了很久。直到后来接触的东西越来越多，眼界也逐渐开拓才慢慢意识到问题出在哪。
        应用平台：Windows XP
        开发工具：C++ Builder 6.0

    问题描述
        我在使用Socket接收消息时，将会触发一个接收函数。（BCB中的是ClientRead函数）所以我在此函数处接收信息，并做相应处理。那问题来了：由于传输的数据包都是我自定义的，我明确的知道长度为多多少。可实际效果却是，有时候接不够我期待的长度，而甚至有时候一次接收的数据包长度竟然比我预期的要长10个字节。当时只有设定条件将不满足我预期长度的数据包丢弃。

    问题分析
        看了上面描述，想必大家也明白我的错误在哪了吧？实际是我对Socket的接收机制理解有误。TCP/IP只保证发送包按顺序到达目的地，但可能由于网络状况他会自动分包发送，这样就导致接收端的接受函数每次提交时只有若干数据，不一定是我预期的一个完整的包。可以这样理解，发过来的实际是一个‘流’。
        看来要很好的解决这个问题，那就只有先将接收的数据保存起来，再来做处理。

    处理模型
        为了要保存接收数据，我们首先就要建立一个缓冲区。那第一个问题来了：由于我们要接收的信息是不可预知的，那难道这个缓冲区要无限的扩容？
        可我们的实际PC内存肯定是有限的，所以我们必须建立一套内存缓冲区可以被反复利用的机制 —— 环形队列。
        我们用图来说明环形队列的工作原理：
    /upwglm/allimg/090710/0055303b6-0.JPG
    图1 
    蓝色为写入的数据，绿色为已经读取处理的数据

        看上图1，在正常状态下：Write指针在写入数据，而Read指针在Write指针之前，说明缓冲区后端还有空余空间。
        在指针回滚状态下：Write指针在Read指针之前，说明缓冲区的前端已经有空闲的空间。
        除了这两种状态外，我们不得不再考虑一种即将错误状态：
    /upwglm/allimg/090710/0055305G0-1.JPG
    图2
    蓝色为写入的数据，棕红色为未处理的数据

        看图2，无足够空间：当Write指针回滚，发现无足够空间，将和Read指针发生交集（虚点部分）这显然是不合理的。一部分未处理数据将被覆盖破环。所以我们必须重新调整整个缓冲区。
        重新分配调整：当遇到空间不足，不能实现Write指针回滚的情况，我们只有重新开辟一个更大一点的缓冲区，并把未处理数据（棕红色）和写入数据（蓝色）按顺序复制到新的缓冲区内，并调整好Read和Write指针的位置。最后释放掉原来的缓冲区。
        我们可以看到，经过这样一个过程，我们的缓冲区，将在Read指针处理速度较慢并在处理信息量增大时，逐渐扩容。但是，当扩容到一定程度，将达到一个平衡。因为信息量不可能无限增大，当需处理信息量达到最大值再结合Read指针的不断处理，缓冲区的大小也将稳定下来。
        我们一开头就给此缓冲区命名为‘环形队列’。从以上的图和文字，我们可以形象的理解：由于缓冲区大小最终将稳定，Write和Read指针将无障碍的在缓冲区中不断循环回滚，其运行轨迹，将是一个环形。

    其他知识
        为了要实现上述模型，我们必须要具备一些知识。
        首先，Wirte指针部分，应该在Socket接收函数中去实现。他什么都不干，只管将接收到的数据往环形队列中存放就行了。
        再一个，就是我们的Read指针部分。他需要尽可能快的在环形队列中读取已经储存好的数据，并解析数据后进行相关的操作。最重要一点是，这个过程必须是独立的，在主线程之外运行。
        所以，我们的Write指针部分应该是在主线程，而Read指针部分就必须建立一个额外的线程来进行工作。
        下面我们就看看C++ Builder 6.0下如何实现多线程和需注意的相关事宜。
        1. 深浅相关全局或私有变量
            HANDLE  DealInfHanld;                     //处理各类信息线程句柄
            DWORD   DealInfID;                        //处理各类信息线程ID
            CRITICAL_SECTION    m_csLock;             //用于临界变量互锁
        2. 编写好一个线程处理函数实体
            //处理环形队列中各类信息
            DWORD __stdcall DealInf(LPVOID)