【C++】POCO学习总结（九）：网络

【C++】郭老二博文之：C++目录

1、Poco::Net::IPAddress IP地址

Poco::Net::IPAddress类存储IPv4或IPv6主机地址。
Poco::Net::IPAddress可以从字符串解析，也可以格式化为字符串。支持IPv4格式(d.d.d.d)和IPv6格式(x: x: x: x: x: x: x: x)。

常用函数：
是否包含通配符：isWildcard()
是否是广播地址：isBroadcast()
是否是回环地址：isLoopback()
是否是多播地址：isMulticast()

2、Poco::Net::SocketAddress 网络地址

Poco::Net::SocketAddress 是将 Poco::Net::IPAddress与端口号结合起来，从而标识IP网络连接的端点。
Poco::Net::SocketAddress支持值语义，但不支持比较。
Poco::Net::SocketAddress可以由IPAddress +端口号、字符串IP地址+端口号或以冒号分隔的IP地址和端口号的字符串创建。

3、Poco::Net::DNS 域名

Poco::Net::DNS类提供了一个域名系统的接口，将域名映射到IP地址，或者从IP地址映射到域名。

4、Poco::Net::HostEntry 主机信息

Poco::Net::HostEntry包含主机地址信息，包含主机名称、别名列表和IP地址列表。

示例：$ vi host.cpp

#include "Poco/Net/DNS.h"
#include <iostream>using Poco::Net::DNS;
using Poco::Net::IPAddress;
using Poco::Net::HostEntry;int main(int argc, char** argv)
{const HostEntry& entry = DNS::hostByName("www.baidu.com");std::cout << "Canonical Name: " << entry.name() << std::endl;const HostEntry::AliasList& aliases = entry.aliases();HostEntry::AliasList::const_iterator it = aliases.begin();for (; it != aliases.end(); ++it)std::cout << "Alias: " << *it << std::endl;const HostEntry::AddressList& addrs = entry.addresses();HostEntry::AddressList::const_iterator ita = addrs.begin();for (; ita != addrs.end(); ++ita)std::cout << "Address: " << ita->toString() << std::endl;return 0;
}

编译：

g++ host.cpp -I ~/git/poco/install/include -L ~/git/poco/install/lib -lPocoNet -std=c++11

输出：

Canonical Name: www.baidu.com
Address: 39.156.66.14
Address: 39.156.66.18
Address: 2409:8c00:6c21:104f:0:ff:b03f:3ae	
Address: 2409:8c00:6c21:1051:0:ff:b0af:279a

5、Poco::Net::Socket 套接字

Poco::Net::Socket是各种Socket的基类。

支持套接字常用接口：

select() and poll()
设置和获取各种套接字选项(超时、缓冲区大小、重用地址标志等)
获取套接字地址和对端地址

6、Poco::Net::StreamSocket TCP客户端

Poco::Net::StreamSocket用于创建到服务器的TCP连接。
使用sendBytes()和receiveBytes()来发送和接收数据；
或者使用Poco::Net::SocketStream类，它为StreamSocket提供了一个I/O流接口。

示例：$ vi tcp.cpp

#include "Poco/Net/SocketAddress.h"
#include "Poco/Net/StreamSocket.h"
#include "Poco/Net/SocketStream.h"
#include "Poco/StreamCopier.h"
#include <iostream>int main(int argc, char** argv)
{Poco::Net::SocketAddress sa("www.appinf.com", 80);Poco::Net::StreamSocket socket(sa);Poco::Net::SocketStream str(socket);str << "GET / HTTP/1.1\r\n""Host: www.appinf.com\r\n""\r\n";str.flush();Poco::StreamCopier::copyStream(str, std::cout);return 0;
}

编译：

$ g++ tcp.cpp -I ~/git/poco/install/include -L ~/git/poco/install/lib -lPocoNet -lPocoFoundation

输出：

HTTP/1.1 301 Moved Permanently
Date: Sun, 03 Dec 2023 10:04:01 GMT
Server: Apache
Strict-Transport-Security: max-age=63072000; includeSubdomains;
X-Frame-Options: SAMEORIGIN
Location: https://www.appinf.com/
Content-Length: 295
Content-Type: text/html; charset=iso-8859-1<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//IETF//DTD HTML 2.0//EN">
<html><head>
<title>301 Moved Permanently</title>
</head><body>
<h1>Moved Permanently</h1>
<p>The document has moved <a href="https://www.appinf.com/">here</a>.</p>
<hr>
<address>Apache Server at www.appinf.com Port 80</address>
</body></html>

7、Poco::Net::ServerSocket TCP服务端

Poco::Net::ServerSocket用于创建TCP服务器套接字。
Poco::Net::ServerSocket是较底层次的封装，在创建TCP服务器时，推荐使用Poco::Net::TCPServer或Reactor框架。

示例：

#include "Poco/Net/ServerSocket.h"
#include "Poco/Net/StreamSocket.h"
#include "Poco/Net/SocketStream.h"
#include "Poco/Net/SocketAddress.h"int main(int argc, char** argv)
{Poco::Net::ServerSocket srv(8080); for (;;){Poco::Net::StreamSocket ss = srv.acceptConnection();Poco::Net::SocketStream str(ss);str << "HTTP/1.0 200 OK\r\n""Content-Type: text/html\r\n""\r\n""<html><head><title>My 1st Web Server</title></head>""<body><h1>Hello, world!</h1></body></html>"<< std::flush;}return 0;
}

8、Poco::Net::DatagramSocket UDP报文

Poco::Net::DatagramSocket用于发送和接收UDP报文。
Poco::Net::DatagramSocket的子类Poco::Net::MulticastSocket允许发送组播数据报。
要接收组播消息，必须加入组播组，使用MulticastSocket::joinGroup()。

示例1：udp接收方
$ vi udp-recv.cpp

#include "Poco/Net/DatagramSocket.h"
#include "Poco/Net/SocketAddress.h"
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv)
{
Poco::Net::SocketAddress sa(Poco::Net::IPAddress(), 5514);
Poco::Net::DatagramSocket dgs(sa, false);
char buffer[1024];for (;;){Poco::Net::SocketAddress sender;int n = dgs.receiveFrom(buffer, sizeof(buffer)-1, sender);buffer[n] = '\0';std::cout << sender.toString() << ": " << buffer << std::endl;}return 0;
}

编译：

g++ -o udp-recv udp-recv.cpp  -I ~/git/poco/install/include -L ~/git/poco/install/lib -lPocoNet -lPocoFoundation

示例2：udp发送方

#include "Poco/Net/DatagramSocket.h"
#include "Poco/Net/SocketAddress.h"
#include "Poco/Timestamp.h"
#include "Poco/DateTimeFormatter.h"
int main(int argc, char** argv)
{Poco::Net::SocketAddress sa("localhost", 5514);Poco::Net::DatagramSocket dgs;dgs.connect(sa);Poco::Timestamp now;std::string msg = Poco::DateTimeFormatter::format(now, "<14>%w %f %H:%M:%S Hello, world!");dgs.sendBytes(msg.data(), msg.size());return 0;
}

编译：

g++ -o udp-send udp-send.cpp  -I ~/git/poco/install/include -L ~/git/poco/install/lib -lPocoNet -lPocoFoundation

先运行接收方，再运行发送方，打印信息如下：

$ ./udp-recv 
127.0.0.1:41406: <14>Tue  5 13:07:54 Hello, world!
127.0.0.1:48117: <14>Tue  5 13:07:56 Hello, world!

9、Poco::Net::TCPServer TCP服务器框架

Poco::Net::TCPServer实现了一个多线程的TCP服务器。
1）ServerSocket
服务器使用一个ServerSocket来接受传入的连接。在将ServerSocket传递给TCPServer之前，必须将其置于侦听模式。

2）队列
服务器为进入的连接维护一个队列。
可变数量的工作线程从队列中获取连接并处理它们。工作线程的数量会根据队列中等待的连接数量自动调整。
可以限制队列中的连接数
TCPServer创建自己的线程，该线程接受连接并将它们放入队列。

3）连接 TCPServerConnection
TCPServer使用TCPServerConnection对象来处理连接。
可以使用工厂的方法创建TCPServerConnection，工厂对象需要传递给TCPServer的构造函数。

TCPServerConnection的子类必须run()方法。在run()方法中，可以处理连接后的逻辑。
当run()返回时，TCPServerConnection对象将被删除，连接将被关闭。

示例

#include "Poco/Net/TCPServer.h"
#include "Poco/Net/TCPServerConnection.h"
#include "Poco/Net/TCPServerConnectionFactory.h"
#include "Poco/Net/StreamSocket.h"
#include "Poco/NumberParser.h"
#include "Poco/Logger.h"
#include "Poco/Process.h"
#include "Poco/NamedEvent.h"
#include <iostream>using Poco::Net::TCPServer;
using Poco::Net::TCPServerConnectionFilter;
using Poco::Net::TCPServerConnection;
using Poco::Net::TCPServerConnectionFactory;
using Poco::Net::TCPServerConnectionFactoryImpl;
using Poco::Net::StreamSocket;
using Poco::UInt16;
using Poco::NumberParser;
using Poco::Logger;
using Poco::Event;
using Poco::NamedEvent;
using Poco::Process;
using Poco::ProcessImpl;
using Poco::Exception;namespace
{class ClientConnection: public TCPServerConnection{public:ClientConnection(const StreamSocket& s): TCPServerConnection(s){}void run(){StreamSocket& ss = socket();char buffer[256];int n = ss.receiveBytes(buffer, sizeof(buffer));while (n > 0){std::cout << "Received " << n << " bytes:" << std::endl;std::string msg;Logger::formatDump(msg, buffer, n);std::cout << msg << std::endl;n = ss.receiveBytes(buffer, sizeof(buffer));}}};typedef TCPServerConnectionFactoryImpl<ClientConnection> TCPFactory;Event terminator;
}int main(int argc, char** argv)
{Poco::UInt16 port = NumberParser::parse((argc > 1) ? argv[1] : "2001");TCPServer srv(new TCPFactory(), port);srv.start();std::cout << "TCP server listening on port " << port << '.'<< std::endl << "Press Ctrl-C to quit." << std::endl;terminator.wait();return 0;
}

10、Poco::Net::SocketReactor反应堆框架

反应器框架基于反应器设计模式。
它是非阻塞套接字和select()与NotificationCenter.的联合
Poco::Net::SocketReactor观察任意数量的套接字的状态，并在套接字的状态发生变化(变为可读、可写或发生错误)时发送通知。

使用Poco::Net::SocketReactor类注册一个套接字和一个回调函数。
SocketReactor与SocketAcceptor一起使用。SocketAcceptor等待传入的连接。
当一个新的连接请求到达时，SocketAcceptor接受这个连接并创建一个新的ServiceHandler对象来处理这个连接。
当ServiceHandler处理完连接后，它必须删除自己

11、HTTPServer

POCO包含一个现成的HTTP服务器框架

多线程
HTTP 1.0/1.1
认证支持
cookie支持
使用NetSSL库访问HTTPS

简单示例：

#include "Poco/Net/HTTPRequestHandlerFactory.h"
#include "Poco/Net/HTTPServerRequest.h"
#include "RootHandler.h"
#include "DataHandler.h"
class MyRequestHandlerFactory: publicPoco::Net::HTTPRequestHandlerFactory 
{ 
public: MyRequestHandlerFactory() {}Poco::Net::HTTPRequestHandler* createRequestHandler(const Poco::Net::HTTPServerRequest& request){if (request.getURI() == "/") return new RootHandler(); else return new DataHandler(); } 
};int main(int argc, char** argv)
{Poco::UInt16 port = 9999; HTTPServerParams* pParams = new HTTPServerParams; pParams->setMaxQueued(100); pParams->setMaxThreads(16); ServerSocket svs(port);HTTPServer srv(new MyRequestHandlerFactory(), svs, pParams);  srv.start(); waitForTerminationRequest(); srv.stop();
}