进程间通信 - 邮槽实现

引子

前面的一篇博文介绍了进程之间通信的一种最为简单的方式,

也就是在本地进程之间通过剪贴板来实现进程间通信,而剪贴板自有其缺陷,

很显然的是,剪贴板只能在本地机器上实现,

无法实现本地进程与远程服务器上的进程之间的通信,

那么有没有办法实现本地进程和远程进程的通信呢?

办法自然是有的,要是实在搞不出,

我拿 Socket 来实现本地进程和远程进程的通信来实现也是可以的,

但是你想啊,要用 Socket 来实现本地进程和远程进程之间的通信,

那不仅我要在本地进程中加一堆的 Socket 代码,

并且服务器上的进程中也是需要加一堆的 Socket 代码的,

那不搞死人去,也太麻烦了吧,所以不行不行,得换一种方案。

下面就来介绍一种超级无敌简单的方案,其可以用来实现本地进程与远程进程之间的通信,

那就是通过邮槽来实现。

           

            

邮槽定义

邮槽(Mailslot)也称为邮件槽,其是 Windows 提供的一种用来实现进程间通信的手段,

其提供的是基于不可靠的,并且是单向数据传输的服务。

邮件槽只支持单向数据传输,也就是服务器只能接收数据,而客户端只能发送数据,

何为服务端?何为客户端?

服务端就是创建邮槽的那一端,而客户端就是已存在的邮件槽的那一端。

还有需要提及的一点是,客户端在使用邮槽发送数据的时候只有当数据的长度 < 425 字节时,

才可以被广播给多个服务器,如果消息的长度 > 425 字节的话,那么在这种情形下,

邮槽是不支持广播通信的。

              

          

邮槽的实现

首先是服务端调用 CreateMailslot 函数,这个函数会将创建邮件槽的请求传递给内核的系统服务,

也就是 NtCreateMailslot 函数,而 NtCreateMailslotFile 这个函数会到达底层的邮槽驱动程序,

也就是 msfs.sys ,然后一些创建邮槽的工作就交给邮槽驱动程序来完成了,对于底层驱动,这里不作介绍,

而在高层,我们也就只需要调用 CreateMailslot 函数就可以实现创建邮槽了。

            

             

邮槽的创建

下面我们就来看看这个 CreateMailslot 函数了:

该函数利用指定的名称来创建一个邮槽,然后返回所创建的邮槽的句柄。

HANDLE    WINAPI   CreateMailslot(
        __in          LPCTSTR lpName,
        __in          DWORD nMaxMessageSize,
        __in          DWORD lReadTimeout,
        __in_opt      LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes
);

参数 lpName 指定了将要创建的邮槽的名称,该名称的格式必须为 \\.\mailslot\MailslotName

在这里需要注意的是两个斜杠后的那个 “.”,在这里使用圆点代表的是本地机器,

参数 nMaxMessageSize 用来指定可以被写入到邮槽的单一消息的最大尺寸,

为了可以发送任意大小的消息,需要将该参数设置为 0

参数 lReadTimeOut 指定读取操作的超时时间间隔,以毫秒作为单位。

读取操作在超时之前可以等待一个消息被写入到邮槽中,如果将这个值设置为 0 ,那么若没有消息可用的话,该函数将立即返回。

如果将该值设置为 MAILSLOT_WAIT_FOREVER,则该函数会一直等待,直到有消息可用。

参数 lpSecurityAttributes 一般设置为 NULL 即可,即采用 Windows 默认的针对于邮槽的安全性。

                       

              

示例:邮槽实现进程间通信

服务端实现:(简单 MFC 程序)

项目结构:

image

消息以及成员函数和成员变量的声明:

// 实现
protected:
    HICON m_hIcon;
 
    // 生成的消息映射函数
    virtual BOOL OnInitDialog();
    afx_msg void OnPaint();
    afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();
    DECLARE_MESSAGE_MAP()
public:
    afx_msg void OnBnClickedBtnExit();
    afx_msg void OnBnClickedBtnRecv();
    afx_msg void OnBnClickedBtnCreate();
 
    //定义一个用来创建线程的成员函数
    HANDLE    CreateRecvThread(LPVOID lpParameter, DWORD threadFlag, LPDWORD lpThreadID);
 
    //控件变量:用来接收用户输入的数据
    CEdit m_RecvEdit;
 
    //成员变量:用来保存创建的邮件槽句柄
    HANDLE m_hMailslot;

消息映射表定义:

//用来定义邮槽发送和接收的最大数据字节数
const int        maxDataLen = 424;
 
//用来接收由客户端发送过来的数据
char *            pStrRecvData;
 
CMailSlotServerDlg::CMailSlotServerDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
    : CDialogEx(CMailSlotServerDlg::IDD, pParent)
{
    m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);
    
 
    m_hMailslot = NULL;
 
    //给用来接收数据的指针变量分配内存并清为 0
    pStrRecvData = new char[maxDataLen];
    memset(pStrRecvData, 0, maxDataLen);
}
 
void CMailSlotServerDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
    CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
    DDX_Control(pDX, IDC_EDIT_MAILSLOT, m_RecvEdit);
}
 
BEGIN_MESSAGE_MAP(CMailSlotServerDlg, CDialogEx)
    ON_WM_PAINT()
    ON_WM_QUERYDRAGICON()
    ON_BN_CLICKED(ID_BTN_EXIT, &CMailSlotServerDlg::OnBnClickedBtnExit)
    ON_BN_CLICKED(ID_BTN_RECV, &CMailSlotServerDlg::OnBnClickedBtnRecv)
    ON_BN_CLICKED(ID_BTN_CREATE, &CMailSlotServerDlg::OnBnClickedBtnCreate)
END_MESSAGE_MAP()

消息处理函数:

//退出按钮的消息处理例程
void CMailSlotServerDlg::OnBnClickedBtnExit()
{
    CDialogEx::OnOK();
}
 
//创建按钮的消息处理
void CMailSlotServerDlg::OnBnClickedBtnCreate()
{
    //创建名为 ZacharyMailSlot 的邮槽
    this->m_hMailslot = CreateMailslot(TEXT("\\\\.\\mailslot\\ZacharyMailSlot"), 0, 
        MAILSLOT_WAIT_FOREVER, NULL);
 
    if(INVALID_HANDLE_VALUE == this->m_hMailslot)
    {
        MessageBox(TEXT("创建邮槽失败 ..."), TEXT("提示"), MB_ICONERROR);
        return;
    }
}
 
//接收按钮的消息处理
void CMailSlotServerDlg::OnBnClickedBtnRecv()
{
    CString                cStrRecvData;
    DWORD                dwRead;
 
    //创建接收数据的线程,将邮槽句柄传递给线程
    CreateRecvThread((LPVOID)this->m_hMailslot, 0, NULL);
 
    cStrRecvData = pStrRecvData;
 
    this->m_RecvEdit.SetWindowText(cStrRecvData);
 
    UpdateData(FALSE);
}
 
//线程处理函数
DWORD WINAPI RecvThreadProc(LPVOID lpPrameter)
{
    HANDLE                hRecvMailSlot;
    DWORD                dwRead;
 
    hRecvMailSlot = (HANDLE)lpPrameter;
 
    //利用传进来的邮槽句柄接收收据,并将数据存放到 pStrRecvData 中
    if(!ReadFile(hRecvMailSlot, pStrRecvData, maxDataLen, &dwRead, NULL))
    {
        return NULL;
    }
 
    //关闭邮槽
    CloseHandle(hRecvMailSlot);
 
    return NULL;
}
 
HANDLE CMailSlotServerDlg::CreateRecvThread(LPVOID lpParameter, DWORD threadFlag, LPDWORD lpThreadID)
{
    //创建一个线程
    return CreateThread(NULL, 0, RecvThreadProc, lpParameter, threadFlag, lpThreadID);
}

客户端实现:(简单 MFC 程序)

项目结构:

image

消息以及成员函数和成员变量的声明:

// 实现
protected:
    HICON m_hIcon;
 
    // 生成的消息映射函数
    virtual BOOL OnInitDialog();
    afx_msg void OnPaint();
    afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();
    DECLARE_MESSAGE_MAP()
public:
    afx_msg void OnBnClickedBtnExit();
    afx_msg void OnBnClickedBtnSend();
    CEdit m_SendEdit;

消息映射表定义:

const int maxDataLen = 424;

CMailSlotClientDlg::CMailSlotClientDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
    : CDialogEx(CMailSlotClientDlg::IDD, pParent)
{
    m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);
}

void CMailSlotClientDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
    CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
    DDX_Control(pDX, IDC_EDIT_SEND, m_SendEdit);
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CMailSlotClientDlg, CDialogEx)
    ON_WM_PAINT()
    ON_WM_QUERYDRAGICON()
    ON_BN_CLICKED(ID_BTN_EXIT, &CMailSlotClientDlg::OnBnClickedBtnExit)
    ON_BN_CLICKED(ID_BTN_SEND, &CMailSlotClientDlg::OnBnClickedBtnSend)
END_MESSAGE_MAP()

消息处理函数:

//退出按钮的消息处理例程
void CMailSlotClientDlg::OnBnClickedBtnExit()
{
    CDialogEx::OnOK();
}
 
 
//发送数据的消息处理例程
void CMailSlotClientDlg::OnBnClickedBtnSend()
{
    UpdateData();
 
    if(this->m_SendEdit.GetWindowTextLength() > 0 && 
       this->m_SendEdit.GetWindowTextLength() < maxDataLen)
    {
        HANDLE                hSendMailSlot;
        CString                cStrSendData;
        DWORD                dwWrite;
        char *                pSendBuf;
 
        //打开由服务端创建的邮件槽
        hSendMailSlot = CreateFile(TEXT("\\\\.\\mailslot\\ZacharyMailSlot"), 
            GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ, NULL, 
            OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
 
        if(INVALID_HANDLE_VALUE == hSendMailSlot)
        {
            MessageBox(TEXT("打开邮槽失败 ..."), TEXT("提示"), MB_ICONERROR);
            return;
        }
 
        this->m_SendEdit.GetWindowText(cStrSendData);
 
        //需要将 Unicode 字符转换为 ASCII 字符发送
        pSendBuf = new char[cStrSendData.GetLength() + 1];
        memset(pSendBuf, 0, sizeof(cStrSendData.GetLength() + 1));
        for(int i=0;i<cStrSendData.GetLength();i++)
        {
            pSendBuf[i] = cStrSendData.GetAt(i);
        }
 
        //通过邮件槽向服务端发送数据
        if(!WriteFile(hSendMailSlot, pSendBuf, cStrSendData.GetLength(), &dwWrite, NULL))
        {
            MessageBox(TEXT("写入数据失败 ..."), TEXT("提示"), MB_ICONERROR);
 
            CloseHandle(hSendMailSlot);
            return;
        }
        MessageBox(TEXT("写入数据成功 ..."), TEXT("提示"), MB_ICONINFORMATION);
    }
}

效果展示:

首先启动服务端进程并单击创建按钮:

image

然后启动客户端进程,并在客户端程序文本框中输入数据,然后单击发送按钮:

image

然后回到服务端程序中,并且单击接收按钮:

image

从上面的截图中可以看出,通过邮槽确实实现了从客户端进程向服务端进程发送数据。

当然上面的 Demo 中的服务端和客户端都是在本地机器上实现的,

如果想要实现本地进程和远程进程通信的话,

只需在客户端调用 CreateFile 打开邮槽时,将下面截图中标记的圆点置换为远程服务器的名称即可以实现了。

image

           

          

结束语

对于邮槽呢,其实还是蛮简单的,

在服务端的话,也就只需要在服务端调用 CreateMailslot 创建一个邮槽,

然后再在服务端调用 ReadFile 来等待读取数据即可以了,

而在客户端的话,也就只需要调用 CreateFile 来打开一个已经在服务端创建好的邮槽,

然后再调用 WriteFile 往这个邮槽中写入数据就可以了。

也就是说,对于邮槽的话,也就那么点东西需要介绍,

但是通过前面的介绍我们也很容易知道,对于通过利用邮槽来实现本地进程和远程进程的通信还是有缺陷的,

缺陷就是对于邮槽来说,服务端只能接收来自客户端的数据,而不能给客户端发送数据,

而客户端的话,则只能给服务端发送数据,而不能接收服务端发送过来的数据(事实上,服务端也发送不了)。

如果要实现客户端可以发送数据给服务端,同时也能接收来自服务端的数据,

而服务端也可以发送数据给客户端,并且服务端也可以接收到来自客户端的数据的话,

那需要利用另外的进程间通信的手段了,对于这点,留到下一篇博文介绍。

最后的话,那就是今天是 2010  年的最后一天了,在这里祝诸位节日快乐,2011 会更好 !!!

            

       

版权所有,迎转载,但转载请注明:     转载自    Zachary.XiaoZhen - 梦想的天空

posted @ 2010-12-31 21:28  小宝马的爸爸  阅读(6692)  评论(4编辑  收藏