应用程序之间互相通讯的几种方法

应用程序之间互相通讯的几种方法
　　沈炜

　　应用程序之间的数据交换（互相通讯）一直是困扰广大程序员的难题，尽管已经出现了各式各样的解决方案，但迄今为止没有哪一种方案是完美无缺的。因此，只有学习并了解了它们的优缺点后，才能在特定的情况下选择最佳方案，以满足最终的要求。

　　1、共享

<clk></clk> 　　在硬盘上建立一个文件，一个应用程序往该文件里写数据（可以不关闭文件，但必须刷新缓冲区），另一个应用程序以共享方式打开这个文件并读取其中的内容，这便是最简单的一种数据交换方式。对于网络用户而言，只要两台终端上安装的都是Win311 For Workgroup或<nobr oncontextmenu="return false;" onmousemove="kwM(1);" id="key0" onmouseover="kwE(event,1, this);" style="COLOR: #6600ff; BORDER-BOTTOM: #6600ff 1px dotted; BACKGROUND-COLOR: transparent; TEXT-DECORATION: underline" onclick="return kwC(event,1);" onmouseout="kwL(event, this);" target="_blank">Windows</nobr> 95（或NT），则只要设置一下目录共享，映射成网络驱动器，同样可以简单地实现数据交换。但它的缺点也是显而易见的：只能采取轮询的方式获得最新数据（效率低下），网络映射的驱动器绝对不能变动或取消（可靠性差），所以这是一种“低级”的通讯方式。

　　2、DDE

　　每个Windows程序员都不会对DDE（动态数据交换）感到陌生，它是最早的基于Windows的数据交换方法，有三种方式可供选择：冷连接、温连接和热连接。一般都是由客户端向服务器端发出连接申请，并且必须指明服务器端的名字和标题。在连接建立后，数据可以双向流动。典型的例子如抓图软件SnagIt，它提供了DDE接口，能够让其它应用程序来控制它。DDE是完全向后兼容的，从16位平台转到32位，源代码几乎不用修改。

　　DDE还有网络功能。使用过Win311 For Workgroup的人大概都还记得，它自带一个非常吸引人的小程序“Chat”，能使两台计算机通过网络实时交谈，这在当时几乎是一项创举。可是很少有人知道“Chat”使用的是一种特殊的DDE，即NetDDE。它的基本工作原理仍然是DDE，但它能使一台计算机向在同一个网络中的另一台终端发消息，而不像普通DDE 只能局限在同一台机器上。与其它的数据交换方式相比，DDE已不够先进，而且Microsoft也不再积极支持DDE，所以它的前景不被看好。

　　3、WM_COPYDATA

　　Windows消息WM_COPYDATA功能强大，知之者却甚少。它的确切定义是：一个应用程序向另一个应用程序传递数据时所发出的消息。众所周知，Windows 在很大程度上依赖于消息机制，那么我们为什么不把数据放在消息中一起发送出去呢？这样，我们只要调用SendMessage（），以对方窗体的句柄作为第一个参数，以含有指向实际数据的指针结构的地址作为第二个参数，就可以把整个数据块当作消息发向另一个应用程序。也许有的程序员会说，一个自定义的消息同样可以完成这样的工作。他只说对了一半。自定义消息的确可以发送到其它的应用程序上去，但其原始数据所在的内存区只有在发送过程中才是合法的，若在其它模块中存取该内存区就会导致“Access Violation”。而使用WM_COPYDATA 则不存在这个问题，因为Windows 本身会替你处理这一切。深入钻研下去，你会发现它其实是先创建了一个文件映射的对象，将发送方的原始数据先拷贝至映射文件，然后再在接收方对这个映射文件打开一个“视图”。WM_COPYDATA 的不足之处在于：必须要有一个窗体来接收消息和数据（缺乏灵活性），数据在使用之前先得拷贝到一个映射文件（浪费资源）。

　　4、NetBIOS

　　从80年代开始，NetBIOS就是开发Client/Server类程序的标准接口。而当时其它的解决方案几乎都是从UNIX系统上发展而来的。当然，对于今天的用户而言，NetBIOS已不是唯一的选择，他们可以从各种方案中择优选取。在Windows 95和NT平台上，可以通过API函数Netbios()来调用NetBIOS功能。

　　NetBIOS兼容以下几种低层协议：NetBEUI协议（NBF）、NWLink NetBIOS(NWNBlink)、NetBIOS over TCP/IP(NetBT)。NetBIOS的优点是速度较快，缺点是可靠性较差。

　　5、标准的Sockets和WinSock

　　Sockets是15年前在UNIX系统上提出来的，一开始主要是用于本地通讯，但很快就应用在Client/Server体系上了。它的内核很简单：你可以将一个Socket看作是一个双向的节点，一个应用程序可以通过它先与另一个程序建立连接（建立在一个双方都认可的端上，以便于区分同时运行的几个通讯线程），然后就可以彼此交换数据了。

　　微软公司在其基础上创建了WinSock，专门用于Windows接口，与Socket完全兼容。近年来基于TCP/IP协议的网络大行其道，Socket也随之获得了更加广泛的应用。

　　如今，Sockets已在Internet上获得了最广泛的应用，主要是因为它的可移植性好：

　　Socket应用程序无论在任何平台间都能互相进行通讯（不管是PC机还是Macintosh,也不管是Windows平台还是UNIX平台）。而最新推出的WinSock 2.0，已不仅仅只基于TCP/IP协议，还可基于其它几种传输协议（如IPX）。

　　Socket的缺陷是它工作在通讯的低层，所以实现起来较为复杂（如果是Win 95或NT平台，则不存在这个问题，微软公司提供了相应的控件）。但是，如果要在多个平台间互相通讯，则Socket是不二之选。

　　6、Mailslot和Pipe

　　Mailslot和Pipe有很多相同点，即都是高层的、基于内存的通讯系统。Mailslot由Server端创建，代码如下：

　　myMailslot = CreateMailslot(pSlotName, 0, MAILSLOT_WAIT_FOREVER, NULL);

　　然后，Client端就可以像打开文件一样打开这个Mailslot，再通过API函数WriteFile()来将数据写入到消息队列中。

　　与此相类似，Pipe也是由Server端创建的，代码如下：

　　pipe = CreateNamedPipe(pPipeName, PIPE_ACCESS_DUPLEX, PIPE_TYPE_MESSAGE |PIPE_READMODE_MESSAGE | PIPE_WAIT, PIPE_UNLIMITED_INSTANCES, BUFSIZE,BUFSIZE, 20000, NULL);

　　接着，Client端就可以通过一般的文件API读写数据，代码如下：

　　pipe = CreateFile(pPipeName, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING,0,NULL);

　　success = WriteFile(pipe, pMessage, strlen(pMessage) + 1, &bytesWritten, NULL);

　　Pipe分两种，即命名Pipe和匿名Pipe。匿名Pipe是以句柄而不是以名字来进行标识的，因而也就限制了它只能在同一台机器上通讯，而不能应用于网络。命名Pipe则提供了以名字来进行标识，所以能在网络上的其它任何地方打开它。需要注意的是：命名Pipe只能在 Win NT而不是Win 95上创建（即Server端），Client端则可以是任意平台。

　　Pipe既可以单向通讯也可以双向通讯，Mailslot则只能单向通讯。Client端可以发送消息给mailslot，但不能接收消息；如果你想要接收消息，则只能创建一个新的mailslot。但mailslot有一个很大的优点：它支持数据广播。也就是说，若Client端发送一条消息，则整个网络中的同名对象都能收到。这是因为mailslot的名字的作用域只是在本台机器上，所以可在不同机器上创建同名的mailslot，当Client端发来消息时则每一台机上的mailslot都得到了该消息的一份拷贝，并在本机上作出相应的反应。Mailslot的最大缺陷是不可靠，因为它的数据是以数据报格式来传送的，网络错误或负荷过重都会导致数据丢失。

　　Pipe则较为可靠，但它不能广播。所以，如果你不需要进行广播，则Pipe是更好的选择。选择Mailslot，则要对此后遇到的麻烦有充分的准备。

　　7、剪贴板（Clipboard）

　　大家对Windows的剪贴板应该不会感到陌生吧？它的出现就是为了实现应用程序间的互相数据交换。Windows提供了一系列的API函数来让应用程序安全地打开剪贴板，读写其中的数据。

　　剪贴板的缺陷也是显而易见的：当有新的数据放在剪贴板上时，则先前的数据就会被冲掉，而在Windows中用到剪贴板的时候又实在太多了，所以这种方式用于程序间的通讯显然不够安全。

　　8、COM和DCOM

　　公共对象模式（COM）是一种协议，它建立了一个软件模块同另一个软件模块之间的连接，然后将其描述出来。当这种连接建立起来之后，则两个模块之间就可以通过称为“接口”的机制来进行通讯。COM可以用不同的语言（VB、VC、Delphi）进行编制，又能被其它语言编写的程序所使用，并且不用管通讯双方实际所处的位置（是在同一台机上，还是在同一个网络上的不同机上）。事实上，Internet上有大量的COM控件可供人们下载使用，其中有相当一部分就是用于应用程序间的相互通讯（甚至是Internet程序间的通讯），硬盘上能够看到的大量的.ocx文件其实就是一种COM。

　　COM对象为外部调用提供了一个标准的界面，COM Client通过创建COM Server的一个实例获得指针，转向所需的函数定义处并执行相应的程序。讲得通俗一点，也就是先正确定义好COM对象的属性（Property），再执行相应的方法（Method）。

　　DCOM（分布式公共对象模式）是COM在网络上的一种扩展，它通过把分布式对象间的通讯变成一个实体来实现通讯。

　　COM如今被微软公司大力提倡，最著名的有OLE、ActiveX、DirectX和Win95、WinNT的外壳。由于微软公司目前在软件业处于霸主地位，所以COM很有可能成为将来的业界标准，其前途也较为看好。但COM的庞大也会使一些经验丰富的程序员望而却步，他们宁可自己多写一些代码以使整个程序更为简洁、有效而不愿使用COM。

　　以上介绍的只是现今流行的一些通讯方法，它们各有各的优缺点，没有哪一种是万能的。因此，只有在合适的场合采用合适的方案，才是最好的解决办法。