1、简介
HP-Socket
是一套通用的高性能 TCP/UDP /HTTP
通信 框架 ,包含服务端组件、客户端组件和 Agent
组件,广泛适用于各种不同应用场景的 TCP/UDP /HTTP
通信系统,提供 C/C++
、 C#
、 Delphi
、 E
(易语言)、 Java
、 Python
等编程语言接口。
HP-Socket
是一套国产的开源通讯库,使用C++语言实现,提供多种编程语言的接口,支持 Windows 和 Linux 平台:
- 官网:http://www.hpsocket.net/
- github:https://github.com/ldcsaa/HP-Socket
HP-Socket
包含30多个组件 ,可根据通信角色Client/Server
)、通信协议TCP/UDP/HTTP)和接收模型PUSH/PULL/PACK
)进行归类,这里只简单介绍一下:
Server
组件:基于IOCP/EPOLL
通信模型 ,并结合缓存池 、私有堆等技术实现高效内存管理,支持超大规模、高并发通信场景。Agent
组件:实质上是Multi-Client
组件,与Server
组件采用相同的技术架构,可同时建立和高效处理大规模Socket连接 。Client
组件:基于Event Select/POLL
通信模型,每个组件对象创建一个通信线程并管理一个Socket
连接, 适用于小规模客户端场景。Thread Pool
组件:HP-Socket
实现的高效易用的线程池组件,当成普通的第三方线程池库使用即可。
HP-Socket的TCP组件支持PUSH、PULL和PACK三种接收模型:
PUSH
模型:组件接收到数据时会触发监听器对象的OnReceive(pSender,dwConnID,pData,iLength)事件,把数据“推”给应用程序,这种模型使用起来是最自由的。PULL
模型:组件接收到数据时会触发监听器对象的OnReceive(pSender,dwConnID,iTotalLength)事件 ,告诉应用程序当前已经接收到多少数据,应用程序检查数据的长度,如果满足需要则调用组件的**Fetch(dwConnID,pData,iDataLength)方法把需- 要的数据“拉”出来。
PACK
模型:PACK模型系列组件是PUSH和PULL模型的结合体,应用程序不必处理分包与数据抓取,组件保证每个OnReceive
事件都向应用程序提供一个完整数据包。
注:PACK模型组件会对应用程序发送的每个数据包自动加上 4 字节(32位的包头),前10位为用于数据包校验的包头标识位,后22位为记录包体长度的长度位。
2、使用方式
HP-Socket支持MBCS和Unicode字符集,支持32位和64位应用程序。可以通过源代码、 DLL或LIB方式使用HP-Socket。 HP-Socket发行包中已经提供了HPSocket DLL和HPSocket4C DLL。
HP-Socket提供了各种情况下的dll文件,不需要我们重新编译,dll文件按编程接口分为两大类:
HPSocket DLL
:导出C++编程接口 ,C++程序的首选方式,使用时需要把SocketInterface.h(及其依赖文件HPTypeDef.h) 、HPSocket.h以及 DLL 对应的 *.lib 文件加入到工程项目,用到SSL组件还需要HPSocket-SSL.h文件。
HPSocket4C DLL
:导出C编程接口,提供给C语言或其它编程语言使用,使用时需要把HPSocket4C.h以及 DLL 对应的 *.lib 文件加入到工程项目,用到SSL组件还需要HPSocket4C-SSL.h文件。
3、实现简单线程池
使用HP-Socket
的线程池组件可以在程序中实现一个简单的、公用的线程池,TCP
通讯的断线重连、发送心跳都会用到线程池。
线程池组件的主要函数如下:
Start
:启动线程池,具体的使用可以参考源代码的注释。Submit
:提交任务,主要使用BOOL Submit(fnTaskProc,pvArg,dwMaxWait=INFINITE),另一个函数重载是使用一个特殊的数据类型(把Socket任务参数和任务函数封装成一个数据结构)作为参数。Stop
:关闭线程池,参数dwMaxWait代表最大等待时间(毫秒,默认: INFINITE ,一直等待)。
先实现线程池的CHPThreadPoolListene
r接口,然后构造IHPThreadPool智能指针,后面线程池的操作都通过智能指针操作,
代码如下:
class CHPThreadPoolListenerImpl : public CHPThreadPoolListener { private: void LogInfo(string logStr) { cout <<"ThreadPool " <
4、实现TCP客户端
先实现一个打印函数,显示客户端相关的信息,代码如下:
void PrintInfo(ITcpClient* pSender, CONNID dwConnID) { char buffer[20]; TCHAR* ipAddr = buffer; int ipLen; USHORT port; pSender->GetLocalAddress(ipAddr, ipLen, port); cout << string(ipAddr,0,ipLen) << ":" << port << " " << " [" << dwConnID << "] -> "; pSender->GetRemoteHost(ipAddr, ipLen, port); cout << string(ipAddr, 0, ipLen) << ":" << port << " "; }
实现CTcpClientListener
监听接口,客户端断线后自动重连,以换行符分割接收到的字符串,
代码如下:
bool SysExit = false; void ReConnect(ITcpClient* pSender) { while (pSender->GetState() != SS_STOPPED) { Sleep(10); } pSender->Start("127.0.0.1", 60000); } class CClientListenerImpl : public CTcpClientListener { public: virtual EnHandleResult OnConnect(ITcpClient* pSender, CONNID dwConnID) { PrintInfo(pSender, dwConnID); cout << "连接成功" << endl; return HR_OK; } string resStr = ""; string commStr=""; virtual EnHandleResult OnReceive(ITcpClient* pSender, CONNID dwConnID, const BYTE* pData, int iLength) { string str((char*)pData,0, iLength); resStr.append(str); int index; while (true) { index = resStr.find("\r\n"); if (index == -1)break; commStr = resStr.substr(0, index); resStr = resStr.substr(index +2, resStr.length() - (index +2)); if (commStr!="") { PrintInfo(pSender, dwConnID); cout << "收到分割字符串 " << commStr << endl; } } PrintInfo(pSender, dwConnID); cout << "数据接受 " << str << endl; return HR_OK; } virtual EnHandleResult OnClose(ITcpClient* pSender, CONNID dwConnID, EnSocketOperation enOperation, int iErrorCode) { resStr = ""; PrintInfo(pSender, dwConnID); cout << "连接断开,"<< enOperation <<"操作导致错误,错误码 " << iErrorCode<< endl; if (!SysExit) { ThreadPool->Submit((Fn_TaskProc)(&ReConnect), (PVOID)pSender); } return HR_OK; } };
循环输入字符串发送服务端,代码如下:
int main() { //启动线程池 ThreadPool->Start(); CClientListenerImpl listener; CTcpClientPtr client(&listener); if (!client->Start("127.0.0.1", 60000)) { cout << "连接错误:" << client->GetLastError() << "-" << client->GetLastErrorDesc(); } string sendMsg; while (!SysExit) { cin >> sendMsg; if (sendMsg == "esc") { SysExit = true; break; } if (client->GetState() == SS_STARTED) { const BYTE* data = (BYTE*)(sendMsg.c_str()); if (client->Send(data, sizeof(data))) { PrintInfo(client, client->GetConnectionID()); cout << "发送成功 "<GetConnectionID()); cout << "发送失败,错误描述 " << client->GetLastError() << "-" << client->GetLastErrorDesc() << endl; } } else { PrintInfo(client, client->GetConnectionID()); cout << "无法发送,当前状态 " < GetState()<< endl; } } client->Stop(); //关闭线程池 ThreadPool->Stop(); return 0; }
5、实现TCP服务端
先实现一个打印函数,基本上和客户端的相同,只有获取本地IP的地方不同,
代码如下:
void PrintInfo(ITcpServer* pSender, CONNID dwConnID) { char buffer[20]; TCHAR* ipAddr = buffer; int ipLen; USHORT port; pSender->GetListenAddress(ipAddr, ipLen, port); cout << string(ipAddr, 0, ipLen) << ":" << port << " " << "<- [" << dwConnID << "] "; pSender->GetRemoteAddress(dwConnID, ipAddr, ipLen, port); cout << string(ipAddr, 0, ipLen) << ":" << port << " "; }
为了演示客户端和应用数据的绑定,定义一个用户数据类型并创建一个队列,代码如下:
class UserData { public: UserData(string name="") { Name = name; } string Name; }; queueqName; //创建队列对象
实现CTcpServerListener
监听接口,收到字符串后加上用户名再发送回去,
代码如下:
class CTcpServerListenerImpl : public CTcpServerListener { public: virtual EnHandleResult OnAccept(ITcpServer* pSender, CONNID dwConnID, UINT_PTR soClient) { pSender->SetConnectionExtra(dwConnID,qName.front()); qName.pop(); PrintInfo(pSender, dwConnID); cout << "连接成功" << endl; return HR_OK; } virtual EnHandleResult OnReceive(ITcpServer* pSender, CONNID dwConnID, const BYTE* pData, int iLength) { string str((char*)pData, 0, iLength); PrintInfo(pSender, dwConnID); cout << "数据接受 " << str<GetConnectionExtra(dwConnID, &pInfo); str = "reply-" + ((UserData*)pInfo)->Name + str; const BYTE* data = (BYTE*)(str.c_str()); pSender->Send(dwConnID, data,str.size()); return HR_OK; } virtual EnHandleResult OnClose(ITcpServer* pSender, CONNID dwConnID, EnSocketOperation enOperation, int iErrorCode) { PVOID pInfo = nullptr; pSender->GetConnectionExtra(dwConnID, &pInfo); qName.push((UserData*)pInfo); PrintInfo(pSender, dwConnID); cout << "断开连接"<< endl; pSender->SetConnectionExtra(dwConnID, NULL); return HR_OK; } };
循环输入字符串发送到客户端,自动回复客户端发送的消息,代码如下:
bool SysExit = false; int main() { UserData user1("NO1-User"); UserData user2("NO2-User"); UserData user3("NO3-User"); UserData user4("NO4-User"); qName.push(&user1); qName.push(&user2); qName.push(&user3); qName.push(&user4); CTcpServerListenerImpl listener; CTcpServerPtr server(&listener); if (!server->Start("127.0.0.1", 60000)) { cout << "启动错误:" << server->GetLastError() << "-" << server->GetLastErrorDesc(); } string sendMsg; while (!SysExit) { cin >> sendMsg; if (sendMsg == "esc") { SysExit = true; break; } //如果数组长度小于当前连接数量,则获取失败 DWORD count= 1000; CONNID pIDs[1000]; ZeroMemory(pIDs, 1000);; if (server->GetAllConnectionIDs(pIDs, count)&& count >0) { for (size_t i = 0; i < count; i++) { const BYTE* data = (BYTE*)(sendMsg.c_str()); if (server->Send(*(pIDs+i),data, sendMsg.size())) { PrintInfo(server, pIDs[i]); cout << "发送成功 " << sendMsg << endl; } else { PrintInfo(server, pIDs[i]); cout << "发送失败,错误描述 " << server->GetLastError() << "-" << server->GetLastErrorDesc() << endl; } } } else { cout << "无法发送,当前连接数 " << count << endl; } } server->Stop(); }
注:获取连接时指针数组的长度一定要大于当前连接数量,否则会失败。
6、实现Http客户端
HP-Socket
的Http
客户端有同步、异步两种,同步客户端不需要绑定监听器,这里使用同步客户端演示。
Sync Client:同步HTTP客户端组件(CHttpSyncClient和CHttpsSyncClient)内部会处理所有事件,因此,它们不需要绑定监听器(构造方法的监听器参数传入null); 如果绑定了监听器则可以跟踪组件的通信过程。
测试客户端可以使用实时天气接口上面的测试示例,当前的测试示例为:
http://api.k780.com/?app=weather.today&weaId=1&appkey=10003&sign=b59bc3ef6191eb9f747dd4e83c99f2a4&format=json
直接开始测试,代码如下:
int main() { CHttpSyncClientPtr SyncClient; THeader type; type.name = "Content-Type"; type.value = "text/html;charset=UTF-8"; if (SyncClient->OpenUrl("GET", "http://api.k780.com/?app=weather.today&weaId=1&appkey=10003&sign=b59bc3ef6191eb9f747dd4e83c99f2a4&format=json",&type)) { LPCBYTE pData = nullptr; int iLength = 0; SyncClient->GetResponseBody(&pData, &iLength); string body((char*)pData, iLength); //返回的有中文,需要转化编码格式 cout << body << endl; cout << endl; cout << StringToUtf(body) << endl; cout << endl; cout << UtfToString(StringToUtf(body)) << endl; } else { cout << "打开失败:"<GetLastError()<<"-"<< SyncClient->GetLastErrorDesc()<
上面的StringToUtf
和UtfToString
函数是转载至C++
中文乱码的问题,该函数实现UTF-8
和ANSI
编码格式的转化,
代码如下:
string UtfToString(string strValue) { int nwLen = ::MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, strValue.c_str(), -1, NULL, 0); wchar_t* pwBuf = new wchar_t[nwLen + 1];//加上末尾'\0' ZeroMemory(pwBuf, nwLen * 2 + 2); ::MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, strValue.c_str(), strValue.length(), pwBuf, nwLen); int nLen = ::WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, pwBuf, -1, NULL, NULL, NULL, NULL); char* pBuf = new char[nLen + 1]; ZeroMemory(pBuf, nLen + 1); ::WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, pwBuf, nwLen, pBuf, nLen, NULL, NULL); std::string retStr(pBuf); delete[]pwBuf; delete[]pBuf; pwBuf = NULL; pBuf = NULL; return retStr; } string StringToUtf(string strValue) { int nwLen = MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, strValue.c_str(), -1, NULL, 0); wchar_t* pwBuf = new wchar_t[nwLen + 1];//加上末尾'\0' memset(pwBuf, 0, nwLen * 2 + 2); MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, strValue.c_str(), strValue.length(), pwBuf, nwLen); int nLen = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, pwBuf, -1, NULL, NULL, NULL, NULL); char* pBuf = new char[nLen + 1]; memset(pBuf, 0, nLen + 1); WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, pwBuf, nwLen, pBuf, nLen, NULL, NULL); std::string retStr = pBuf; delete[]pBuf; delete[]pwBuf; return retStr; }
注:函数实现需放在main函数之前。
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附件:
HP-Socket-5.8.5 源码+dll+文档 提取码: 2uyv
项目源码 提取码: 2uyv
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