Socket в Delphi

В Delphi существуют встроенные классы для работы с сетью - это компоненты Delphi 6, 7 на закладке Internet (TServerSocket и TСlientSocket).

Для поддержки сетевых приложений существует технология, названная "сокеты". Сокет - это модель одного конца соединения, со всеми присущими ему свойствами и методами. По сути, это прикладной программный интерфейс, входящий в состав многих операционных систем (ОС) и призванный для поддержки сетевых возможностей ОС. В стандарте структуры протоколов семиуровневой модели OSI-сокеты лежат на так называемом транспортном уровне, ниже находится сетевой протокол IP, а выше - протоколы сеансового уровня, такие как FTP, POP3, SMTP и т.д.

В Windows поддержка сокетов включена начиная с версии 3.11 и названа WinSock.

Все сетевые приложения построены на технологии клиент-сервер, это значит, что в сети существует по крайней мере одно приложение, являющее сервером, типичная задача которого - это ожидание запроса на подключение от приложений-клиентов, которых может быть теоретически сколько угодно, и выполнение всевозможных процедур в ответ на запросы клиентов. Для клиент-серверной технологии абсолютно неважно, где расположены клиент и сервер - на одной машине или на разных. Конечно, для успешного соединения клиента с сервером клиенту необходимо иметь минимальный набор данных о расположении сервера - для сетей TCP/IP это IP-адрес компьютера, где расположен сервер, и адрес порта, на котором сервер ожидает запросы от клиентов.

Каждый из компьютеров в сети TCP/IP имеет свой уникальный IP-адрес, который используется для обмена данными с другими компьютерами. Каждый посылаемый пакет от одного компьютера другому имеет адрес отправителя и получателя, что позволяет его однозначно идентифицировать. Однако в случае, если на компьютере работает множество приложений, одновременно использующих сеть, то такого набора атрибутов явно недостаточно. Для разрешения неоднозначности кроме адреса каждое соединение на каждом конце имеет идентификатор под названием "порт", этот идентификатор представляет число от 0 до 65535. Таким образом, пара адрес+порт представляет собой сокет-канал, по которому два компьютера обмениваются данными друг с другом. Только одно приложение на одном компьютере в одно и то же время может использовать конкретный порт, однако для серверных частей возможно создание нескольких сокетов на одном порту для работы с несколькими клиентами.

Механизм работы сокетов таков: на серверной стороне запускается серверный сокет, который после запуска сразу переходит в режим прослушивания (т.е. ожидания соединения клиентов). На стороне клиента создается сокет, для которого указывается IP-адрес и порт сервера и дается команда на соединение. Когда сервер получает запрос на соединение, ОС создает новый экземпляр сокета, с помощью которого сервер может обмениваться данными с клиентом. При этом сокет, который создан для прослушивания, продолжает находиться в режиме приема соединений, таким образом программист может создать сервер, работающий с несколькими подключениями от клиентов.

Работа с сокетами, по существу, это операции ввода-вывода, которые бывают синхронные и асинхронные. В терминологии сокетов работа в асинхронном режиме называется блокирующими сокетами, а в синхронном - неблокирующие сокеты. Попытка соединения или приема данных в блокирующем режиме (отправка всегда синхронна, так как фактически является постановкой в очередь) означает, что пока программа не соединится или не примет данные, передачи управления на следующий оператор не произойдет.

Схема работы TClientSocket:

• Определение св-в Host и Port - чтобы успешно установить соединение, нужно присвоить свойствам Host и Port компонента TClientSocket требуемые значения. Host - это хост-имя (например: nitro.borland.com) либо IP-адрес (например: 192.168.0.88) компьютера, с которым надо соединиться. Port - номер порта (от 1 до 65535) для установления соединения. Обычно номера портов берутся, начиная с 1001 - т.к. номера меньше 1000 могут быть заняты системными службами (например, POP - 110). Подробнее о практической части см.ниже;

• Открытие сокета - после того, как Вы назначили свойствам Host и Port соответствующие значения, можно приступить непосредственно к открытию сокета (сокет здесь рассматривается как очередь, в которой содержатся символы, передающиеся от одного компьютера к другому). Для этого можно вызвать метод Open компонента TClientSocket, либо присвоить свойству Active значение True. Здесь полезно ставить обработчик исключительной ситуации на тот случай, если соединиться не удалось. Подробнее об этом можно прочитать ниже, в практической части;

• Авторизация - этот пункт можно пропустить, если сервер не требует ввода каких-либо логинов и/или паролей. На этом этапе Вы посылаете серверу свой логин (имя пользователя) и пароль. Но механизм авторизации зависит уже от конкретного сервера;

• Посылка/прием данных - это, собственно и есть то, для чего открывалось сокетное соединение. Протокол обмена данными также зависит от сервера;

• Закрытие сокета - после всех выполненных операций необходимо закрыть сокет с помощью метода Close компонента TClientSocket (либо присвоить свойству Active значение False).

Описание свойств и методов компонента tClientSocket

Свойства	Методы	События
Active - показывает, открыт сокет или нет. Тип: Boolean. Соответственно, True - открыт, а False - закрыт. Это свойство доступно для записи;   Host - строка (Тип: string), указывающая на хост-имя компьютера, к которому следует подключиться;   Address - строка (Тип: string), указывающая на IP-адрес компьютера, к которому следует подключиться. В отличие от Host, здесь может содержаться лишь IP. Отличие в том, что если Вы укажете в Host символьное имя компьютера, то IP адрес, соответствующий этому имени будет запрошен у DNS;   Port - номер порта (Тип: Integer (Word)), к которому следует подключиться. Допустимые значения - от 1 до 65535;   Service - строка (Тип: string), определяющая службу (ftp, http, pop, и т.д.), к порту которой произойдет подключение. Это своеобразный справочник соответствия номеров портов различным стандартным протоколам;   ClientType - тип соединения. ctNonBlocking - асинхронная передача данных, т.е. посылать и принимать данные по сокету можно с помощью OnRead и OnWrite. ctBlocking - синхронная (одновременная) передача данных. События OnRead и OnWrite не работают. Этот тип соединения полезен для организации обмена данными с помощью потоков (т.е. работа с сокетом как с файлом);	Open - открытие сокета (аналогично присвоению значения True свойству Active);   Close - закрытие сокета (аналогично присвоению значения False свойству Active); На этом все методы компонента TClientSocket исчерпываются. А Вы спросите: "А как же работать с сокетом? Как тогда пересылать данные?". Об этом Вы узнаете чуть дальше.	OnConnect - как следует из названия, это событие возникает при установлении соединения. Т.е. в обработчике этого события уже можно начинать авторизацию или прием/передачу данных;   OnConnecting - возникает при установлении соединения. Отличие от OnConnect в том, что соединение еще не установлено. Обычно такие промежуточные события используются для обновления статуса;   OnDisconnect - возникает при закрытии сокета. Причем, закрытия как из Вашей программы, так и со строноны удаленного компьютера (либо из-за сбоя);   OnError - продолжает грустную тему предыдущего события :). Возникает при ошибке в работе сокета. Следует отметить, что это событие не поможет Вам отловить ошибку в момент открытия сокета (Open). Для того, чтобы избежать выдачи виндозного сообщения об ошибке, надо заключить операторы открытия сокета в блок try..except (обработка исключительных ситуаций);   OnLookup - возникает при попытке получения от DNS IP-адреса указанного хоста;   OnRead - возникает, когда удаленный компьютер послал Вам какие-либо данные. При возникновении этого события возможна обработка данных;   OnWrite - возникает, когда Вам разрешена запись данных в сокет.