利用ACL库快速创建你的网络程序--ACL_VSTREAM 流的使用

1、概述
    操作系统在API层为我们提供了进行网络通讯的库(一组socket函数库)，但使用起来未免复杂，而且极易出错，虽然这些socket库最初起源于 BSD系统，各个操作系统厂商都提供了自身平台的接口实现，但这些接口在不同OS上又略有差别，所以当你想写一个跨平台的网络通信程序时，工作量还是有的，并且如不知晓各个平台下的差异也极易出错。
    本节向你介绍了怎样使用ACL库中的数据流(ACL_VSTREAM)来快速搭建你的网络通信程序；另外，ACL_VSTREAM 不仅是跨平台的，而且既可用于网络通信流，又可用于文件流，本节仅介绍网络流的例子。
2、网络通信函数接口说明
2.1）服务端接口

/**
 * 监听某个地址（对于UNIX，还可以监听域套接字）
 * @param addr {const char*} 监听地址
 *  如：127.0.0.1:80, 或域套接字, 如：/tmp/test.sock
 * @param qlen {int} 监听队列的长度
 * @return {ACL_VSTREAM*} 监听流指针
 */
ACL_API ACL_VSTREAM *acl_vstream_listen(const char *addr, int qlen);

/**
 * 从监听流中接收一个客户端连接流
 * @param listen_stream {ACL_VSTREAM*} 监听流
 * @param ipbuf {char*} 如果不为空则用来存储客户端的IP地址
 * @param bsize {int} 如果 ipbuf 不为空，则表示 ipbuf 的空间大小
 * @return {ACL_VSTREAM*} 如果不为空则表示新接收的客户端流
 */
ACL_API ACL_VSTREAM *acl_vstream_accept(ACL_VSTREAM *listen_stream,
                   char *ipbuf, int bsize);

 

2.2、客户端接口

/**
 * 远程连接服务器
 * @param addr {const char*} 服务器地址，格式如：127.0.0.1，
 *  或 域套接地址：/tmp/test.sock
 * @param block_mode {int} 阻塞连接还是非阻塞连接，ACL_BLOCKING, ACL_NON_BLOCKING
 * @param connect_timeout {int} 连接超时时间(秒)
 * @param rw_timeout {int} 连接流成功后的读写超时时间，单位为秒
 * @param rw_bufsize {int} 连接流成功后的缓冲区大小
 * @return {ACL_VSTREAM*} 如果不为空，则表示连接成功后的数据流
 */
ACL_API ACL_VSTREAM *acl_vstream_connect(const char *addr, int block_mode,
                     int connect_timeout, int rw_timeout, int rw_bufsize);

 

2.3、读写过程接口

 

/**
 * 从数据流中一次性读取 n 个数据, 该 n 有可能会小于用户所需要的 maxlen
 * @param stream {ACL_VSTREAM*} 数据流
 * @param vptr {void*} 用户的数据缓冲区指针地址
 * @param maxlen {size_t} vptr 数据缓冲区的空间大小
 * @return ret {int}, ret == ACL_VSTREAM_EOF: 表示出错, 应该关闭本地数据流,
 *  ret > 0:  表示读到了 ret 个字节的数据
 *  注: 如果缓冲区内有数据, 则直接把缓冲区内的数据复制到用户的缓冲区然后直接返回;
 *     如果缓冲区内无数据, 则需要调用系统读操作(有可能会阻塞在系统读操作上), 该
 *     次调用返回后则把读到数据复制到用户缓冲区返回.
 *     在这两种情况下都不能保证读到的字节数等于所要求的字节数, 若想读到所要求的
 *     字节后才返回则请调用 vstream_loop_readn() 函数.
 */
ACL_API int acl_vstream_read(ACL_VSTREAM *stream, void *vptr, size_t maxlen);

/**
 * 从数据流中读取一行数据, 直到读到  "\n" 或读结束为止, 正常情况下包括 "\n"
 * @param stream {ACL_VSTREAM*} 数据流
 * @param vptr {void*} 用户所给的内存缓冲区指针
 * @param maxlen {size_t} vptr 缓冲区的大小
 * @return  ret {int}, ret == ACL_VSTREAM_EOF:  读出错或对方关闭了连接,
 *  应该关闭本地数据流; n > 0:  读到 了 n 个字节的数据, 如果该 n 个数据
 *  的最后一个非 0 字符为 "\n" 表明读到了一个完整的行, 否则表明读到了 n
 *  个数据但对方未发送 "\n" 就关闭了连接; 还可以通过检查
 *  (stream->flag & ACL_VSTREAM_FLAG_TAGYES)
 *  不等于 0 来判断是否读到了 "\n", 如果非 0 则表示读到了 "\n".
 */
ACL_API int acl_vstream_gets(ACL_VSTREAM *stream, void *vptr, size_t maxlen);

/**
 * 循环向数据流中写 dlen 个字节的数据直至写完或出错为止
 * @param stream {ACL_VSTREAM*} 数据流
 * @param vptr {const char*} 数据区指针地址
 * @param dlen {size_t} 待写的数据区数据长度
 * @return ret {int}, ret == ACL_VSTREAM_EOF: 表示写出错, 应该关闭本地数据流,
 *  ret > 0:  表示成功写了 dlen 个字节的数据
 */
ACL_API int acl_vstream_writen(ACL_VSTREAM *stream, const void *vptr, size_t dlen);

/**
 * 带格式的流输出, 类似于 fprintf()
 * @param stream {ACL_VSTREAM*} 数据流
 * @param fmt {const char*} 数据格式
 * @return ret {int}, ret == ACL_VSTREAM_EOF: 表示写出错, 应该关闭本地数据流,
 *  ret > 0:  表示成功写了 dlen 个字节的数据
 */
ACL_API int acl_vstream_fprintf(ACL_VSTREAM *stream, const char *fmt, ...);

 

2.3、流关闭接口

/**
 * 释放一个数据流的内存空间并关闭其所携带的 socket 描述符
 * @param stream {ACL_VSTREAM*} 数据流
 */
ACL_API int acl_vstream_close(ACL_VSTREAM *stream);

 

3、网络通信实例
3.1 一个简单的服务器程序

#include "lib_acl.h"  /* 先包含ACL库头文件 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

static void echo_client(ACL_VSTREAM *client)
{
    char  buf[1024];
    int   n;

    /* 设置客户端流的读超时时间为30秒 */
    ACL_VSTREAM_SET_RWTIMO(client, 30);

    /* 循环读客户端的数据，直到其关闭或出错或超时 */
    while (1) {
        /* 等待读客户端发来的数据 */
        n = acl_vstream_read(client, buf, sizeof(buf));
        if (n == ACL_VSTREAM_EOF)
            break;
        /* 将读到的数据写回至客户端流 */
        if (acl_vstream_writen(client, buf, n) == ACL_VSTREAM_EOF)
            break;
    }

    /* 关闭客户端流 */
    acl_vstream_close(client);
}

static void run(const char *addr)
{
    const char *myname = "run";
    ACL_VSTREAM *sstream;
    char  ebuf[256];

    /* 监听一个本地地址 */
    sstream = acl_vstream_listen(addr, 128);
    if (sstream == NULL) {
        printf("%s(%d): listen on %s error(%s)\r\n",
            myname, __LINE__, addr,
            acl_last_strerror(ebuf, sizeof(ebuf)));
        return;
    }

    printf("%s: listen %s ok\r\n", myname, addr);
    while (1) {
        /* 等待接受客户端的连接 */
        client = acl_vstream_accept(sstream, NULL, 0);
        if (client == NULL) {
            printf("%s(%d): accept error(%s)\r\n",
                myname, __LINE__,
                acl_last_strerror(ebuf, sizeof(ebuf)));
            return;
        }
        printf("accept one\r\n");
        /* 获得一个客户端连接流 */
        /* 开始处理该客户端连接流 */
        echo_client(client);
    }
}

static void init(void)
{
    acl_init();  /* 初始化ACL库 */
}

static void usage(const char *procname)
{
    printf("usage: %s listen_addr\r\n", procname);
    printf("example: %s 127.0.0.1:8081\r\n", procname);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
     if (argc != 2) {
         usage(argv[0]);
         return (0);
     }

     init();
     run(argv[1]);
     return (0);
}

 

    由上可以看出，创建一个服务器程序是多么的简单，当然，这是一个阻塞式线程的服务器程序，如果你要想提高并发度，可以在线程里处理来自客户端的连接。

3.2、一个简单的客户端程序

#include "lib_acl.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

static void run(const char *addr)
{
    const char *myname = "run";
    ACL_VSTREAM *client;
    char  ebuf[256], buf[1024];
    int   n, cnt = 0;

    /* 连接远程服务器，采用阻塞模式连接，连接超时为10秒，
     * 流的读超时时间为20秒，流的缓冲区大小为1024字节
     */
    client = acl_vstream_connect(addr, ACL_BLOCKING, 10, 20, 1024);
    if (client == NULL) {
        printf("%s(%d): connect addr %s error(%s)\r\n",
            myname, __LINE__, addr,
            acl_last_strerror(ebuf, sizeof(ebuf)));
        return;
    }

    printf("%s: connect %s ok\r\n", myname, addr);
    while (1) {
        /* 向服务器发送一行数据 */
        n = acl_vstream_fprintf(client, ">>hi, I'm coming in...(%d)\r\n", ++cnt);
        if (n == ACL_VSTREAM_EOF)
            break;

        /* 从服务器读取一行数据 */
        n = acl_vstream_gets(client, buf, sizeof(buf));
        if (n == ACL_VSTREAM_EOF)
            break;

        /* 最多循环5次 */
        if (cnt >= 5)
            break;

        /* 休息一下 */
        sleep(1);
    }
    /* 关闭流 */
    acl_vstream_close(client);
}

static void init(void)
{
    acl_init();  /* 初始化ACL库 */
}

static void usage(const char *procname)
{
    printf("usage: %s server_addr\r\n", procname);
    printf("example: %s 127.0.0.1:8081\r\n", procname);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc != 2) {
        usage(argv[0]);
        return (0);
    }

    init();
    run(argv[1]);
    return (0);
}

 

    嗯，看来创建网络客户端程序原来也这么简单。

4、小结
    由以上例子可以看出，ACL库屏蔽底层SOCKET的细节操作，使网络编程变得简单，使使用者可以专心于其应用，而不是拘泥于SOCKET操作上。
    当然，若要完全编译通过，别忘了还需要包含ACL库的二进制版本 lib_acl.a (Unix) 或 lib_acl_vc2003.lib(Windows)。

   acl 库的下载地址：http://acl.sourceforge.net/