2024年5月1日发(作者：)
第3章 网络应用
3.1 网络编程基础
多媒体技术与网络技术的结合，使得网络生活变得多姿多彩。从此，网络生活很迷
人；网络改变了和改变着人们原本的生活方式。姑且认为DirectShow是单机的多媒体技
术，一旦融合了网络技术，DirectShow更显现了它强大的生命力。本章将着重介绍
DirectShow技术在网络方面的应用。
网络编程，当然要用到Windows Socket（套接字）技术。Socket相关的操作由一系列
API函数来完成，比如socket、bind、listen、connect、accept、send、sendto、recv、
recvfrom等。调用这些API函数有一定的先后次序，有些函数的参数还比较复杂，对于开
发者来说，不是很好用。于是，微软的MFC提供了两个类：CAsyncSocket和CSocket，极
大地方便了Socket功能的使用。这两个类的继承关系如图3.1。
CObject
CAsyncSocket
CSocket
图3.1 MFC Socket类的继承关系
CAsyncSocket类在较低层次上封装了Windows Socket API，并且通过内建一个（隐藏
的）窗口，实现了适合Windows应用的异步机制（Windows Socket API默认情况下工作在
阻塞模式，不方便直接在消息驱动的Windows程序上使用）。CSocket类从CAsyncSocket
类派生，进一步简化了Socket功能的应用。不过很遗憾，正因为这两个类都内建了一个窗
口，它们并不是线程安全的（thread-safe）；如果要在多线程环境下应用Socket功能，
建议自行封装Socket API函数。
使用Socket传输数据主要有两种方式：TCP传输和UDP传输。（OSI参考模型将网络
通信分成7个层次，从低往上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表
示层、应用层；TCP和UDP均是传输层的协议。）下面，就分别来介绍这两种数据传输方
式。
提示：本章在介绍网络通信双方的时候，会使用两组关键词：服务器-客户机和本地端-远程端。其中，服
务器-客户机是根据角色来界定的；而本地端-远程端是一个相对概念，依据不同的参照物，可以分别表示
不同的角色。比如以服务器为参照物，可以称服务器为本地端，称客户机为远程端；而如果以客户机为参
照物，可以称客户机为本地端，称服务器为远程端。
3.1.1 TCP传输
TCP，Transfer Control Protocol的缩写（传输控制协议），是一种面向连接的网络
传输协议。TCP协议的特点是，支持多数据流操作，提供流控和错误控制，甚至能完成对
乱序到达报文的重新排序等。因此，TCP提供了可靠的应用数据传输服务。
通信双方使用TCP传输的一般过程参考如图3.2。
连接请求
连接确认
数据传送
服务器
客户机
图3.2 TCP通信的一般过程
本节将要实现一个TCP传输的演示程序TCPDemo，它包括服务器和客户机两个部分。它
们的程序界面如图3.3。
图3.3 TCP传输演示程序界面
TCPDemo的演示过程如下：
（1）将服务器和客户机两部分程序都运行起来（此时服务器已经启动了侦听客户机连接请
求的子线程，侦听端口号为10028）。
（2）在客户机程序界面上输入服务器的IP地址（如果服务器和客户机运行在同一台机器
上，IP地址可以指定为127.0.0.1）、侦听端口号（因为服务器在10028端口上侦听，这
里也应该指定为10028）。
（3）点击客户机程序界面上的“Connect”按钮，向服务器发送Socket连接请求。
（4）服务器侦听到有客户机的连接请求后便接受它（于是在两个程序之间就建立了一条可
靠的Socket连接）。然后服务器会向客户机发送两次字符串数据。
（5）客户机接收到数据后，弹出两次如图3.4的消息框。
图3.4 TCP传输客户机接收到数据后显示的消息框
提示：TCPDemo为什么使用10028作为TCP通信的端口号？因为TCP数据包的TCP头结构中，使用了16
位的域来表示一个端口号。因此，有65536个可能的端口号。不过，0-1023是周知口（众所周知的端
口，比如80是超文本传输协议http的端口，25是简单邮件传输协议smtp的端口，20和21是文件传输
协议ftp的端口等），比1023大的端口号通常被称为高端口号。应用程序一般使用高端口号提供自己的
通信服务。TCPDemo使用10028端口是偶然的，只要比1023大就可以了。
TCPDemo在具体实现时，设计了一个CTCPListener类专门用于服务器对特定TCP端口
的侦听。另外，设计了一个CStreamSocket类专门用于TCP数据的传输。CStreamSocket
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